隧道開挖中瓦斯?jié)B流數(shù)值模擬及災(zāi)害防治研究.pdf

1、隧道瓦斯災(zāi)害為隧道的建設(shè)施工帶來了極大的危險(xiǎn)性，造成了極大的生命財(cái)產(chǎn)損失和惡劣的社會影響。隧道瓦斯災(zāi)害的發(fā)生多是由于開挖活動(dòng)引起煤巖裂隙結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，煤巖內(nèi)的瓦斯氣體向外釋放而引起的，因此，研究隧道開挖過程中的瓦斯?jié)B流規(guī)律對隧道瓦斯災(zāi)害的防治，具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。本文根據(jù)含瓦斯煤巖的孔裂隙結(jié)構(gòu)特征及瓦斯擴(kuò)散與流動(dòng)相關(guān)理論，構(gòu)建了煤巖應(yīng)力場和瓦斯?jié)B流場的氣固耦合模型，利用多物理場耦合分析軟件對隧道開挖過程中煤層的瓦斯?jié)B流進(jìn)行

2、了模擬分析，并結(jié)合現(xiàn)有研究和工程經(jīng)驗(yàn)，提出了隧道瓦斯災(zāi)害防治措施，主要研究成果如下:
　　(1)通過對含瓦斯煤巖的應(yīng)力分析和瓦斯流動(dòng)理論分析，建立了煤巖瓦斯氣固耦合模型。
　　(2)利用多物理場耦合分析軟件建立模型，并對隧道開挖過程中的煤巖瓦斯?jié)B流進(jìn)行模擬，獲得了開挖過程中瓦斯壓力、瓦斯含量和瓦斯流速的變化規(guī)律。通過改變邊界條件和初始瓦斯壓力，模擬了隧道埋深和初始瓦斯壓力對瓦斯?jié)B流的影響，并通過模擬不同揭煤長度時(shí)的瓦斯?jié)B流規(guī)