文献类型：期刊文章

作　　者：师文豪[1,2] 杨天鸿[1,2] 刘洪磊[1,2] 杨斌[1,2] 杨鑫[1,2] 周永发[3]

机构地区：[1]东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室,辽宁沈阳110819 [2]东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110819 [3]北京飞箭软件公司,北京100190

出　　处：《岩石力学与工程学报》

基　　金：国家重点基础研究发展计划(973)项目(2013CB227902);国家自然科学基金资助项目(51574059;51404067)~~

年　　份：2016

卷　　号：35

期　　号：3

起止页码：446-455

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2014、CAS、CSA-PROQEUST、CSCD、CSCD2015_2016、EI(收录号：20161302167925)、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：为模拟突水流体瞬态流动全过程并揭示突水流体流动机制,针对矿山岩体破坏突水过程中流体的高速非达西流特征和流场动力学统一性特征,基于流体质量守恒和压力平衡原理建立耦合Darcy方程、Forchheimer方程和Navier-Stokes方程的矿山岩体破坏突水非达西流模型,将含水层水源、破碎岩体突水通道和采场巷道出口整个水流路径有机联系在统一流动场中;并基于有限元弱形式和有限体积法耦合积分方程,提出有限元和有限体积法相结合的数值计算方法,应用FEPG有限元软件编译FORTRAN源程序,模拟突水瞬态流动全过程。通过算例对比达西和非达西流结果表明,对于矿山岩体破坏突水问题采用非达西流模型计算十分必要,破碎岩体作为导水通道沟通含水层和巷道的水力联系,导水通道内高速水流的惯性作用是含水层充足的补给水量沿破碎带进入巷道形成突水的主要原因。

关 键 词：岩石力学 破碎岩体 非达西流 有限体积法 Forchheimer方程  

分 类 号：TU45]