多物理场耦合作用下裂隙岩体瓦斯迁移规律研究

• 作者: 杨本伟 陈相 林志 杨红运 郑恩树 赵天伟
• 来源期刊: 隧道建设（中英文）
• 关键词: 公路隧道 煤系地层 裂隙岩体 瓦斯迁移 热流固耦合
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 研究与探索
• 页码范围: 388-395
• 页数: 8页
• 分类号: U45
• 语种: 英文
• DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2021.03.006

摘要

为揭示复杂煤系地层高瓦斯区隧道开挖过程中的瓦斯迁移规律,基于多物理场耦合作用机制,推导瓦斯渗透热流固耦合模型,基于该模型开展煤系地层裂隙岩体瓦斯迁移特征研究,分析揭煤后瓦斯随时间的迁移特性.结果表明:1)距掌子面越远瓦斯压力降低速度越慢,其中掌子面处瓦斯压力降低最快,压力场在20 h后达到平衡,距离掌子面越远瓦斯压力达到平衡的时间越长;2)隧道开挖后,影响范围内岩体孔隙率整体呈现出降低的趋势,在前10 h内降低幅度最大,随后降低梯度逐渐变小,孔隙率降低变化量随着距离掌子面越远变化值越低,达到稳定的时间也随之越长;3)当隧道未掘进煤层时,掌子面前方瓦斯压力较小,在前15 h内瓦斯压力降低较快,不同距离下瓦斯压力变化趋势相同,随着距煤层距离的增加,最终瓦斯压力稳定值呈相反变化趋势,在40 h后趋于稳定.