基于微裂纹演化的煤层底板损伤破裂与渗流演化过程数值模拟

摘要：

基于岩石细观尺度微裂纹扩展演化的物理机制,将微裂纹损伤张量引入到经典的Biot孔隙弹性理论中,推导了岩石细观损伤演化与岩石宏观力学性能及渗透特性之间的联系,建立了基于微裂纹演化的岩石渗流-应力-损伤耦合模型与控制方程.利用MATLAB软件编程,将该耦合模型嵌入到COMSOL软件中,实现了流-固耦合作用下岩石损伤破裂及渗流演化过程动态模拟的数值程序.在此基础上,进行了承压水体上采煤的数值模拟,系统研究了煤层开采过程中底板裂隙损伤演化、破坏形态和渗流演化规律,深入揭示了煤层底板"渗流通道"形成及突水灾变的复杂演化过程和机理.

关键词：微裂纹损伤、渗流、破裂演化、底板突水

所属期刊栏目：32

分类号：TD31(矿山压力与支护)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973项目2014CB046905;国家自然科学基金项目51274191,51404245;教育部博士点基金项目20130095110018

在线出版日期：2015-12-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：889-897