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：《煤炭學報》2017年01期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：通過格子Boltzmann方法對裂隙巖體水沙兩相流動規(guī)律進行理論分析,建立裂隙巖體水沙兩相流動的格子Boltzmann模型,推導了水沙兩相的基本守恒方程并建立了水沙兩相流動系統(tǒng)的控制方程,基于浸入邊界法,利用歐拉點和拉格朗日點處理水沙兩相界面。通過數(shù)值模擬裂隙潰沙情況,分析了沙粒進入裂隙前后的流動形態(tài),研究了顆粒粒徑和裂隙寬度對潰沙速度的影響。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,大量水沙混合物開始涌入裂隙,巖體孔隙壓力增大,導致裂隙迅速發(fā)育擴展,甚至會造成頂板垮落,加劇突水潰沙災害。
[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】： 中國礦業(yè)大學深部巖土力學與地下工程國家重點實驗室;中國礦業(yè)大學力學與建筑工程學院;
【基金】：國家重點基礎研究發(fā)展計劃(973)資助項目(2015CB251601,2013CB227900) 國家自然科學基金資助項目(51322401)
【分類號】：TD82

【參考文獻】

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【共引文獻】

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本文編號：1500231