首页 期刊 岩石力学与工程学报 基于lattice Boltzmann方法对裂隙煤体中瓦斯运移规律的模拟研究 【正文】

基于lattice Boltzmann方法对裂隙煤体中瓦斯运移规律的模拟研究

作者:滕桂荣; 谭云亮; 高明 山东科技大学矿山灾害预防控制实验室; 山东青岛266510; 山东科技大学理学院; 山东青岛266510
采矿工程   瓦斯流动   裂隙煤体   lattice   boltzmann方法  

摘要:基于lattice Boltzmann方法建立一个新的模拟裂隙煤体内瓦斯渗流的动力学模型,并利用该模型模拟二维裂隙煤体内瓦斯流动。模拟结果表明,采动压力差对瓦斯流动速度、孔隙瓦斯压力及瓦斯压力梯度都有很大的影响。在采动压力条件下,瓦斯在裂隙煤体中的流动压力具有波动性,波动幅度的大小与流场两端的压力差有关。在瓦斯压力达到峰值前的瞬时,孔隙瓦斯压力梯度很大。随着采动压力差的增大,瓦斯流动由层流过渡到紊流,同时孔隙压力出现发散,压力变化出现明显的非线性特征。基于lattice Boltzmann方法的模拟结果与用其他方法得到的瓦斯渗流规律比较吻合,表明lattice Boltzmann方法可有效模拟瓦斯在裂隙煤体中的运移规律,这为进一步探讨煤与瓦斯两相耦合机制、煤与瓦斯突出机制及瓦斯抽放方案的设计提供新的思路。

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