流固耦合模型用于陷落柱突水的数值模拟研究

摘要

采动岩体动力学失稳与渗流突变是发生矿井突水的直接原因。以岩体的损伤演化为主线,考虑岩体的非均质性、渗流与变形的耦合效应,提出流固耦合条件下岩石破坏过程的本构关系,并在COMSOL Multiphysics的编程环境下通过MATLAB编程开发了突水模拟及突水危险性评价的软件系统。结合范各庄矿陷落柱突水的实际,用该数值模拟系统开展陷落柱突水的数值模拟。数值模拟再现了突水发生的整个过程,据此对陷落柱突水危险性进行了评价分析,并探讨了突水发生的机理。