双重介质热-水-力三维耦合模型及应用
赵延林1
王卫军1
赵阳升2
高文华1
1.湖南科技大学,煤矿安全开采技术湖南省重点实验室,能源与安全工程学院,湖南,湘潭,4112012.太原理工大学,采矿工艺研究所,山西,太原,030024
摘要：在建立双重介质热-水-力耦合微分控制方程的基础上,提出了高温岩体地热开发系统热-水-力耦合的双重介质模型,对不同的介质分别建立以结点位移、水压力和温度为求解量的三维有限元格式,提出了该数学模型的求解策略与方法,开发了双重介质热-水-力耦合分析的的三维有限元计算程序DTHM. for, 对地下-6 km的高温岩体地热开发进行了详细的数值分析,结果表明:随地热提取,岩体裂缝法向应力逐渐降低、裂缝宽度成非线性增长;开始运行阶段,拟连续基岩介质内水压上升滞后,1 a左右,整个系统水压保持稳定,以固定的压力梯度流动,在注入井和生产井附近区域水压力梯度较大,达0.046 MPa/m,而在中间区域相对平缓,平均水压梯度约0.011 MPa/m;在地热开采过程中,温度整体呈下降趋势,在生产井附近区域,温度呈非线性降低,与时间呈负指数关系下降趋势,而在注入井附近区域温度呈线性下降.
关键词：热-水-力耦合模型双重介质有限元法三维数值模拟高温岩体
分类号：TU452(土力学、地基基础工程)O357.3(流体力学)
资助基金：国家重点基础研究发展计划（973计划）(973;2007CB209400)湖南省自然科学基金(10JJ3007)国家自然科学基金(50874043)煤矿安全开采技术湖南省重点实验室开放基金(2008001)
论文发表日期：2010-01-01
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）
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