掘进巷道周围煤体渗透率演化过程数值模拟

发布时间：2018-12-17 17:38

【摘要】：煤岩体的渗透率对煤岩体和瓦斯所构成耦合系统的稳定性起着不可忽视的作用,进行掘进巷道周围岩体渗透率演化过程模拟研究对降低巷道掘进过程中煤与瓦斯突出事故发生率有一定意义。根据线性多孔弹性介质基本规律,建立渗透率和孔隙率动态方程;以岩体力学、渗流理论、传热学及热-流-固耦合理论为基础,建立含瓦斯煤层的热-流-固动态耦合模型。结合Comsol Multiphics和MATLAB对模型进行模拟,得出掘进巷道周围煤岩渗透率的演化过程,发现应力变化对渗透率变化的影响较大;在温度的影响作用下,渗透率演化规律和流-固耦合模型下渗透率演化规律有一定差异性。
[Abstract]:The permeability of coal and rock plays an important role in the stability of coupling system between coal and gas. The simulation study on the evolution process of rock permeability around roadway is significant to reduce the accident rate of coal and gas outburst during roadway excavation. According to the basic law of linear porous elastic medium, the dynamic equations of permeability and porosity are established, and the thermal-fluid-solid dynamic coupling model of gas-bearing coal seam is established on the basis of rock mechanics, seepage theory, heat transfer theory and thermal-fluid-solid coupling theory. Combined with Comsol Multiphics and MATLAB to simulate the model, the evolution process of permeability of coal and rock around tunneling roadway is obtained, and it is found that the change of stress has a great influence on the change of permeability. Under the influence of temperature, the evolution law of permeability is different from that of fluid-solid coupling model.
【作者单位】： 贵州安和矿业科技工程股份有限公司;山东科技大学灾害预测与控制重点实验室;中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院;
【基金】：山东省自然科学基金资助项目(ZR2011DM014)
【分类号】：TD713

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本文编号：2384569