变质量破碎岩体非线性渗流试验研究_中国煤炭行业知识服务平台

变质量破碎岩体非线性渗流试验研究

作者

陈占清王路珍孔海陵姚邦华
单位

中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室中国矿业大学力学与建筑工程学院盐城工学院土木工程学院河南理工大学安全科学与工程学院
摘要

为了更进一步研究陷落柱的突水机理,完善陷落柱突水的试验基础,通过自制的一套变质量破碎岩体渗流试验系统,对变质量破碎岩体非Darcy流渗透特性进行试验,并对破碎泥岩在渗流过程中质量流失量、孔隙度、渗透率、非Darcy流β因子及加速度系数的时变规律进行了研究。研究表明:泥岩试样在渗流过程中渗流形式发生了巨大的变化。在渗流开始时,流失质量迅速增加,引起试样内部孔隙结构变化,孔隙度增加,试样的渗透性能增强,试样压得越密实,质量流失量越多,孔隙度变化越快,渗透性能越强。质量流失量与渗透性是相互影响的,由于试验中质量流失具有时变性特征,渗透性能也具有时变性。最后,陷落柱突水过程可以描述为,在其底部承压水压力作用下,大量细小颗粒随水流一起迁移流失,引起柱体内孔隙度变大,渗透性加强,导致渗流剧变,引发突水。
关键词

变质量破碎岩体渗透特性非线性渗流时变突水陷落柱
基金项目(Foundation)

国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2013CB227900)；国家自然科学基金委员会；神华集团有限责任公司联合资助项目(U1261201)；国家自然科学基金资助项目(50974107,51304072)；
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