多物理场耦合作用下裂隙岩体瓦斯迁移规律研究

为揭示复杂煤系地层高瓦斯区隧道开挖过程中的瓦斯迁移规律,基于多物理场耦合作用机制,推导瓦斯渗透热流固耦合模型,基于该模型开展煤系地层裂隙岩体瓦斯迁移特征研究,分析揭煤后瓦斯随时间的迁移特性。结果表明:1)距掌子面越远瓦斯压力降低速度越慢,其中掌子面处瓦斯压力降低最快,压力场在20h后达到平衡,距离掌子面越远瓦斯压力达到平衡的时间越长;2)隧道开挖后,影响范围内岩体孔隙率整体呈现出降低的趋势,在前10h内降低幅度最大,随后降低梯度逐渐变小,孔隙率降低变化量随着距离掌子面越远变化值越低,达到稳定的时间也随之越长;3)当隧道未掘进煤层时,掌子面前方瓦斯压力较小,在前15h内瓦斯压力降低较快,不同距离下瓦斯压力变化趋势相同,随着距煤层距离的增加,最终瓦斯压力稳定值呈相反变化趋势,在40h后趋于稳定。