本文關(guān)鍵詞： 格子Boltzmann理論 弱膠結(jié)裂隙巖體 水沙兩相流 突水潰沙 保水采煤　出處：《煤炭學(xué)報(bào)》2017年01期 　論文類(lèi)型：期刊論文

【摘要】：通過(guò)格子Boltzmann方法對(duì)裂隙巖體水沙兩相流動(dòng)規(guī)律進(jìn)行理論分析,建立裂隙巖體水沙兩相流動(dòng)的格子Boltzmann模型,推導(dǎo)了水沙兩相的基本守恒方程并建立了水沙兩相流動(dòng)系統(tǒng)的控制方程,基于浸入邊界法,利用歐拉點(diǎn)和拉格朗日點(diǎn)處理水沙兩相界面。通過(guò)數(shù)值模擬裂隙潰沙情況,分析了沙粒進(jìn)入裂隙前后的流動(dòng)形態(tài),研究了顆粒粒徑和裂隙寬度對(duì)潰沙速度的影響。借助單裂隙下的研究結(jié)果,建立上覆厚松散沙層礦井開(kāi)采模型,分析裂隙發(fā)育下突水潰沙情況,發(fā)現(xiàn)在初始階段,沙粒的潰入會(huì)堵塞裂隙,抑制裂隙的發(fā)育;隨著水壓的持續(xù)施加,大量水沙混合物開(kāi)始涌入裂隙,巖體孔隙壓力增大,導(dǎo)致裂隙迅速發(fā)育擴(kuò)展,甚至?xí)斐身敯蹇迓?加劇突水潰沙災(zāi)害。
[Abstract]:A lattice Boltzmann model of water-sediment two-phase flow in fractured rock mass is established by theoretical analysis of water-sediment two-phase flow in fractured rock mass by lattice Boltzmann method. The basic conservation equation of water-sediment two-phase flow system is derived and the governing equation of water-sediment two-phase flow system is established. Based on the immersion boundary method, the water-sediment two-phase interface is treated by Euler point and Lagrangian point. The flow pattern of sand particles before and after entering the fissure is analyzed, and the influence of particle size and crack width on the velocity of sand collapse is studied. With the help of the research results under the single fissure, the mining model of the mine with overlying thick loose sand layer is established. It is found that in the initial stage, the burst of sand particles will block the fissure and inhibit the development of the fissure, and with the continuous application of water pressure, a large amount of water-sediment mixture begins to pour into the fissure, and the pore pressure of rock mass increases. It leads to the rapid development and expansion of cracks, and even causes roof collapse, and exacerbates the disaster of water and sand bursting.
【作者單位】： 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)深部巖土力學(xué)與地下工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國(guó)礦業(yè)大學(xué)力學(xué)與建筑工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973)資助項(xiàng)目(2015CB251601,2013CB227900) 國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51322401)
【分類(lèi)號(hào)】：TD82

【參考文獻(xiàn)】

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4 隋旺華;董青紅;;近松散層開(kāi)采孔隙水壓力變化及其對(duì)水砂突涌的前兆意義[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2008年09期

5 許延春;;含黏砂土流動(dòng)性試驗(yàn)[J];煤炭學(xué)報(bào);2008年05期

6 隋旺華;蔡光桃;董青紅;;近松散層采煤覆巖采動(dòng)裂縫水砂突涌臨界水力坡度試驗(yàn)[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2007年10期

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8 范立民;論保水采煤?jiǎn)栴}[J];煤田地質(zhì)與勘探;2005年05期

9 張敏江,張麗萍,姜秀萍,劉福躍,張國(guó)忱;弱膠結(jié)砂層突涌機(jī)理及預(yù)測(cè)研究[J];金屬礦山;2002年10期

10 湯愛(ài)平,董瑩,譚周地,文愛(ài)花;振動(dòng)作用下礦井突水涌砂機(jī)理的研究[J];地震工程與工程振動(dòng);1999年02期

【共引文獻(xiàn)】

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5 侯恩科;童仁劍;馮潔;車(chē)曉陽(yáng);;燒變巖富水特征與采動(dòng)水量損失預(yù)計(jì)[J];煤炭學(xué)報(bào);2017年01期

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9 蔣澤泉;雷少毅;曹虎生;郭亮亮;張金柱;喬曉英;;沙漠產(chǎn)流區(qū)工作面過(guò)溝開(kāi)采保水技術(shù)[J];煤炭學(xué)報(bào);2017年01期

10 呂廣羅;田剛軍;張勇;呂品田;陳永波;師修昌;;巨厚砂礫巖含水層下特厚煤層保水開(kāi)采分區(qū)及實(shí)踐[J];煤炭學(xué)報(bào);2017年01期

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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3 冀瑞君;彭蘇萍;范立民;趙雅楠;李成;;神府礦區(qū)采煤對(duì)地下水循環(huán)的影響——以窟野河中下游流域?yàn)槔齕J];煤炭學(xué)報(bào);2015年04期

4 顧大釗;;煤礦地下水庫(kù)理論框架和技術(shù)體系[J];煤炭學(xué)報(bào);2015年02期

5 張東升;劉洪林;范鋼偉;王旭鋒;;新疆大型煤炭基地科學(xué)采礦的內(nèi)涵與展望[J];采礦與安全工程學(xué)報(bào);2015年01期

6 范立民;;保水開(kāi)采是礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ)[J];水文地質(zhì)工程地質(zhì);2015年01期

7 徐海紅;喬皎;王錚;;小莊礦井采煤對(duì)地下水的影響及保水采煤措施[J];煤田地質(zhì)與勘探;2014年06期

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10 馬立強(qiáng);孫海;王飛;李嘉明;金志遠(yuǎn);張煒;;淺埋煤層長(zhǎng)壁工作面保水開(kāi)采地表水位變化分析[J];采礦與安全工程學(xué)報(bào);2014年02期

【相似文獻(xiàn)】

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4 陳代s，

本文編號(hào)：1500231