西部典型矿区风积沙含水层突水溃沙的起动条件与运移特征

• 作者: 师文豪 徐曾和 杨天鸿 杨斌 杨鑫
• 来源期刊: 岩土力学
• 关键词: 突水溃沙 临界流速 沙携水 沙粒碰撞 颗粒群浓度波
• 年，卷（期）: 2018,（1）
• 所属期刊栏目: 基础理论与实验研究
• 页码范围: 21-28,35
• 页数: 9页
• 分类号: TU411
• 语种: 中文
• DOI: 10.16285/j.rsm.2016.2542

摘要

突水溃沙是西部矿井地质灾害的主要类型之一,为研究突水溃沙灾害的临界判据与水沙运移特征,以榆横矿区含水层风积沙为例,采用自主研发的水沙两相高速渗流试验设备,对4种不同粒径范围的风积沙进行了沙粒起动试验和溃沙试验,对混合风积沙进行了水沙两相高速渗流试验.得到了影响突水溃沙的2个临界速度条件:第一临界速度即沙粒起动速度,为0.38～1.26 mm/s;第二临界速度即溃沙临界速度,为2.48～3.54 mm/s.试验结果表明:体积膨胀是沙粒群起动的必要条件,突水溃沙灾害是起动的风积沙由量变逐步积累到质变的物理过程,分为3个阶段:(1)水携沙流动,(2)水沙混合流动,(3)沙携水流动.沙粒起动是水动能转变为沙动能的过程,溃沙时水沙混合流体运动表现为颗粒群浓度波传播的特征,沙粒间通过碰撞的形式传递能量.溃沙速率随初始水力梯度的增大呈指数增长,单位时间内溃沙量随水力梯度的增大而呈线性增加.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	徐曾和	东北大学资源与土木工程学院	33	271	8.0	15.0