矿业安全与环保

作者：李治豪, 陈世江

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

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。

来源：2021年第4期

《矿业安全与环保》期刊编辑部

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