弱胶结断层岩体蠕变-冲蚀耦合突水模型

马丹段宏宇张吉雄李樯李振华侯文涛杜锋

中国矿业大学; 河南理工大学;

摘要：

为研究弱胶结断层岩体突水灾变过程的时空演化特征,构建了弱胶结断层岩体蠕变-冲蚀耦合突水模型.该模型拓展了连续等效介质渗流理论,分别建立了弱胶结断层岩体的蠕变子模型和冲蚀子模型,其中所建立蠕变子模型充分考虑物质间质量转化、应力-应变及应变-孔隙率之间关系;所建立冲蚀子模型充分考虑了物质质量守恒、颗粒迁移及非Darcy流动规律.根据质量守恒方程叠加原理及孔隙率-有效应力、孔隙率-蠕变材料系数、蠕变应变-孔隙率-渗透率 3组影响关系实现了子模型间的耦合,并给出了一维径向渗流方向耦合模型的控制方程.设定了突水模型的定解条件,并基于COMSOL Multiphysics计算软件构建了模型在空间和时间域的数值解算…展开v

关键词：断层岩体、蠕变-冲蚀耦合、突水模型、蠕变变形、颗粒迁移

所属期刊栏目：48

分类号：TD745;TU313(矿山安全与劳动保护)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-07-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：2453-2464