不同粗糙度裂隙渗流特性数值模拟研究
李治豪
陈世江
内蒙古科技大学矿业研究院,内蒙古包头014000
摘要：岩石裂隙粗糙度对其渗流特性有重要影响.以巴顿十条标准轮廓线为基础,采用COMSOL数值模拟软件建立粗糙单裂隙渗流模型,开展不同粗糙度裂隙渗流特性研究工作,监测渗流过程中渗流速度的变化,并通过立方定律的修正式对渗透率进行计算,与此同时观测裂隙通道内的应力变化情况.研究结果表明:裂隙粗糙度对渗流速度影响较大,随着粗糙度系数(JRC)值的增大,裂隙渗流的最大流速和平均流速都在逐渐减小;裂隙渗流过程中有涡流场产生,且随着粗糙度的增大涡流场愈发紊乱,而涡流场会影响速度场的变化;岩石裂隙的渗透率随着JRC值的增大而增大,且呈对数函数递增趋势;裂隙通道内的最大压力受裂隙粗糙度的影响起伏波动较大,在JRC值为8～10时,最大压力达到最小值;裂隙通道内的最小压力随着JRC值的增大而呈现出逐渐减小的趋势.
关键词：岩石裂隙粗糙度粗糙度系数立方定律渗流速度渗透率压力
分类号：TD74(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(51564038)新疆维吾尔自治区自然科学基金(2019MS05011)内蒙古自治区高等学校科学研究项目(NJYT-20-A21)
论文发表日期：2021-08-10
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 6-11 )
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