摘要
基于多孔介质渗流理论,推导了流固耦合作用下陷落柱充填物颗粒的质量守恒方程、动量守恒方程以及陷落柱孔隙率演化方程,建立了陷落柱的变质量渗流力学模型和相应的数值计算模型。假定陷落柱内岩体孔隙率服从Weibull分布,利用多物理场耦合软件COMSOL Multiphysics对所建的数值计算模型进行了求解,得到了不同时刻陷落柱内孔隙率和渗流速度的分布图,以及渗流量随时间变化曲线。研究结果表明:1)初始阶段陷落柱内部渗流通道随机分布,在水流对不同孔隙度的岩体侵蚀作用下,最后演变成数条主要的渗流通道;2)陷落柱的整体渗流速度在初始时刻增加较慢,随着孔隙度的增大和贯通,渗流速度会加速增大。
采矿与安全工程学报 
2013年第06期 
