煤与瓦斯突出多物理场分布特征的数值模拟研究

作者

曹偈赵旭生刘延保
单位

瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室中煤科工集团重庆研究院有限公司
摘要

为揭示煤与瓦斯突出过程煤体多物理场耦合灾变机制，在含瓦斯煤气固耦合方程基础上，利用COMSOL软件中的固体力学与PDE模块，模拟了突出前后煤体应力场、变形场、气体流动场分布规律。与前期开展的突出物理模拟试验结果进行对比验证，证实了数值分析方法的可行性。模拟结果表明：突出后孔洞壁附近煤体发生塑性变形，导致此处煤体渗透率增大，且随着应力增大，突出孔洞壁处煤体渗透率可比原始渗透率增加2～3个数量级；突出后气体压力从突出孔洞壁面到煤体深部呈现先急剧上升后降低至原始气压的变化趋势，在孔洞壁处形成较高压力梯度，是突出持续发生的必要条件。
关键词

煤与瓦斯突出数值模拟气固耦合渗透率应力
基金项目(Foundation)

重庆市自然科学基金（面上）项目（cstc2019jcyj-msxmX0531）；天地科技股份有限公司科技创新创业资金专项项目（2019-TD-QN037）；国家自然科学基金面上项目（51774319）
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