断层物质级配特征对渗流状态和非Darcy渗流参数影响研究
摘要：预防断层突水引发的矿井灾害至关重要。该文针对这一问题利用一维非Darcy渗流试验系统和数值仿真软件COMSOL研究断层物质级配特征对非Darcy渗流参数的影响规律,分析了产生非Darcy流的临界条件,揭示了断层突水机制,为预防突水灾害提供了理论基础。研究结果表明:断层物质的级配特征对非Darcy渗流参数会产生重要影响,试样中颗粒尺寸越大或粗颗粒占比越大,介质渗透率和非Darcy影响因子越大;当混合试样中粗颗粒占比达到75%以上时,在一定渗流速度下会产生质量流失,这是引发突水的重要原因;在颗粒粒径大于0.5mm的单一试样或粒径大于0.5.mm的颗粒占到20%以上的混合试样中,当渗流速度大于0.03m/s时会产生非Darcy流。考虑断层物质颗粒的级配关系对研究矿山突水问题具有非常重要的现实意义。
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