裂隙倾角对典型海底金属矿多裂隙围岩流热耦合的影响

作     者：张永亮 曲敏 陈世强 牟宏伟 邵兵 范文涛 ZHANG Yongliang;QU Min;CHEN Shiqiang;MU Hongwei;SHAO Bing;FAN Wentao

作者机构：青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520 青岛理工大学环境与市政工程学院山东青岛266520 湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭411201 山东黄金矿业股份有限公司矿业管理分公司山东济南250000 

出 版 物：《中国安全科学学报》 (China Safety Science Journal)

年 卷 期：2023年第33卷第10期

页      面：71-78页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0837[工学-安全科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助(51874187) 山东省自然科学基金资助(ZR2018MEE002) 山东省高等学校优秀青年创新团队项目(2019KJH008)。 

主　　题：裂隙倾角 海底金属矿 多裂隙围岩 流热耦合 数值模拟 渗流场 

摘      要：为探究裂隙倾角对三山岛金矿多裂隙围岩流热耦合的影响,基于三山岛海底矿体测量数据建立多裂隙围岩流热耦合模型,应用COMSOL Multiphysics将三维裂隙降维简化,分析裂隙倾角在流热耦合过程中对渗流场中裂隙出口流量、渗流速度以及对温度场中的传热时间、温度分布、裂隙出口温度的影响。结果表明:离散裂隙的倾角对渗流场和温度场有明显的控制作用。地热水的渗流速度随着与入口处距离的增加总体呈现先减小后平稳流动最后增大的趋势,随着时间的推移裂隙出口流量皆呈现出不断减小的趋势;裂隙围岩距离巷道越远温度越高,不同裂隙倾角附近围岩的等温线分布明显不规则。