断层突水非线性渗流-应力耦合研究_中国煤炭行业知识服务平台

断层突水非线性渗流-应力耦合研究

作者

郭惟嘉赵金海尹立明江宁
单位

山东科技大学矿业与安全工程学院
摘要

针对断层水突出日益严重的问题,为揭示断层水突出过程中流固耦合作用影响下突水不同时刻、不同阶段的承压水运移规律,在断层破碎带中应用非达西流动方程并考虑应力作用和孔隙水压力作用对断层带中岩石力学参数的影响,应用Comsol软件建立含水层-断层-工作面三个阶段的断层导通前后达西-非达西-自由流动方程,获得应力-水压力作用下断层水突出及流动机理。结果表明:非达西Forchheimer方程能有效模拟计算高水压高流速水流在断层中的流动过程;流固耦合作用对断层中的非达西流动特性影响较大,断层破碎带作为含水层和工作面的连接部,其在应力作用下的渗透性突变是断层突水形成的根源。
关键词

采矿工程断层破碎带流固耦合非达西流突水
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