声明
摘要
1．1研究背景和意义
1．2国内外研究现状
1．2．1破碎岩体非达西渗流理论方程
1．2．2破碎岩体非达西渗流试验研究
1．2．3破碎岩体突水渗流模型
1．3存在问题与拟解决思路
1．4研究路线及工作内容
第2章破碎岩体非达西渗流的细观模拟
2．1高速非达西渗流的几种解释
2．2多孔介质非达西渗流的细观模拟
2．2．1多孔介质细观数值模型
2．2．2数值模拟方法
2．2．3体积平均法
2．2．4渗流参数确定
2．2．5细观结果分析
2．2．6平均压力梯度与平均流速的关系
2．3本章小结
第3章破碎岩体非达西渗流试验研究
3．1试验装置
3．2试验方法与步骤
3．3多孔介质参数确定方法
3．3．2渗透率和非达西因子确定
3．4试验方案
3．5试验结果及分析
3．5．1压力梯度与流速的关系
3．5．2非达西渗流参数与孔隙率的关系
3．5．3非达西因子与渗透率的关系
3．6本章小结
第4章破碎岩体混合流体非达西渗流模型及演化规律
4．1破碎岩体混合流体非达西渗流模型建立
4．1．1基本物理量的数学描述
4．1．2混合流体的连续性方程
4．1．3混合流体的运动方程
4．1．4流态化颗粒的浓度传输方程
4．1．5孔隙率演化方程
4．1．6破碎岩体混合流体非达西渗流模型方程汇总
4．2基于FELAC软件的模型数值求解
4．2．1FELAC软件简介
4．2．2基于FELAC软件的Forchheimer方程数值求解
4．2．3破碎岩体混合流体非达西渗流模型的数值求解
4．2．4计算程序的对比分析
4．3破碎岩体混合流体非达西渗流数值模拟
4．3．1模型与边界条件
4．3．2模拟结果分析
4．3．3系数λ对混合流体渗流的影响
4．3．4压力梯度对混合流体渗流的影响
4．4本章小结
第5章破碎岩体突水非达西渗流模型与模拟分析
5．1破碎岩体突水渗流特征
5．2含水层与破碎岩体渗流统一性的理论解释
5．3破碎岩体突水非达西渗流模型
5．3．1含水层中达西层流
5．3．2破碎岩体通道中混合流体非达西渗流
5．3．3巷道中混合流体Navier-Stokes流
5．3．4相邻流场的边界条件
5．4破碎岩体突水非达西渗流模型的数值求解
5．4．1基本方程弱形式推导
5．4．2基于FELAC软件的突水非达西渗流模型计算程序设计
5．5算例分析
5．5．1数值模型建立
5．5．2模拟结果分析
5．6本章小结
第6章中关铁矿断层突水非达西渗流机理数值模拟
6．1矿区水文地质条件
6．1．1地层结构及含水层特征
6．1．2富水性变化规律及地下水流动特征
6．2-260m中段掘进工作面顶板突水特征
6．3突水构造条件分析
6．4-260m中段顶板断层突水非达西渗流数值模拟
6．4．1数值模型建立
6．4．2模拟结果分析
6．5本章小结
7．1结论
7．2展望
参考文献
致谢
作者简介
攻读博士学位期间取得的学术成果
东北大学;
