牟 林

過水巷道中骨料起動(dòng)力學(xué)機(jī)制及兩相流耦合模擬

牟 林1,2

(1. 煤炭科學(xué)研究總院，北京 100013；2. 中煤科工集團(tuán)西安研究院有限公司，陜西 西安 710077)

為研究動(dòng)水巷道中骨料堆積狀態(tài)與巷道傾角的內(nèi)在關(guān)系，建立動(dòng)水環(huán)境不同傾角巷道中骨料顆粒的起動(dòng)判據(jù)，基于計(jì)算流體力學(xué)和離散元法建立描述骨料灌注過程的固液兩相流耦合模型(CFD–DEM)，對(duì)5~10 mm、10~30 mm、30~50 mm骨料顆粒組在不同堆積厚度下的起動(dòng)速度和水流攜砂能力進(jìn)行測(cè)試，并模擬各粒徑顆粒組在不同傾角巷道中的靜水休止角和動(dòng)水運(yùn)移規(guī)律。結(jié)果表明：起動(dòng)速度在上山巷道、水平巷道、下山巷道依次減小，3種工況下骨料起動(dòng)速度的平方之比值為：(tancos+sin)︰tan︰(tancos–sin)；堆積體形態(tài)由流場(chǎng)與灌注能力的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)所決定，當(dāng)流場(chǎng)的攜砂能力遠(yuǎn)小于灌注能力時(shí)接頂容易，反之接頂困難；巷道傾角對(duì)堆積體相對(duì)于水平線的休止角沒有影響，在相同流速條件下骨料在下山巷道中堆積形態(tài)被“拉長(zhǎng)”不易接頂，上山巷道中被“壓縮”相對(duì)容易接頂；上山段截流可降低施工難度，截流位置確定后應(yīng)根據(jù)巷道傾角實(shí)時(shí)調(diào)整灌注參數(shù)，下山巷道骨料粒徑適當(dāng)增加，上山相應(yīng)減小，使堆積長(zhǎng)度和高度同步“生長(zhǎng)”實(shí)現(xiàn)快速截流。研究成果對(duì)截流工程選址和骨料灌注參數(shù)設(shè)定具有重要指導(dǎo)意義。

CFD-DEM；骨料灌注；動(dòng)水巷道；截流工程；固–液兩相流

礦井發(fā)生突水淹井后，采用截流方法切斷水源與礦井間的水力聯(lián)系，是實(shí)現(xiàn)快速救援和排水復(fù)礦的重要方法[1]。由于施工過程具有一定隱蔽性，動(dòng)水骨料灌注截流技術(shù)使截流阻水墻的建造長(zhǎng)期處于經(jīng)驗(yàn)摸索狀態(tài)[2–8]。灌注過程中骨料隨動(dòng)水搬運(yùn)、堆積而成的狀態(tài)是影響截流進(jìn)度的關(guān)鍵因素，巷道傾角對(duì)骨料堆積形態(tài)和灌注量有直接影響，研究其作用機(jī)制對(duì)認(rèn)識(shí)截流過程有重要意義。

為研究骨料灌注過程，李維欣[9]、惠爽[10]設(shè)計(jì)多孔灌注可視化試驗(yàn)?zāi)Ｐ停瑢?duì)骨料截流過程中的影響因素進(jìn)行探討，從定性角度研究骨料灌注截流過程。骨料在水流中的運(yùn)移過程，本質(zhì)上為固–液兩相流耦合問題，近年來采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)和離散單元法(DEM)相結(jié)合求解兩相流問題的方法已受到廣泛關(guān)注(簡(jiǎn)稱CFD-DEM)。在巖土工程領(lǐng)域，U. EI Shamy等[11]首次采用該方法分析土坡滲流問題及飽和土體振動(dòng)液化問題，獲得較好的結(jié)果；周健等[12–13]、羅勇等[14]、王胤等[15]和蔣明鏡等[16]采用類似的思路開展土體滲流及液化問題的研究。骨料運(yùn)移屬于流化床問題，景路等[17]模擬水下滑坡坍塌過程，描述海底邊坡的失穩(wěn)、流動(dòng)和堆積過程；劉卡等[18]分析水下拋石初始速度、粒徑、密度因素對(duì)拋石運(yùn)動(dòng)規(guī)律的影響；蘇東升[19]模擬泥沙沉降、明渠水流泥沙運(yùn)動(dòng)過程，研究流體運(yùn)動(dòng)特征及顆粒遷移分布形式；邵兵等[20]對(duì)大粒徑非常規(guī)巖屑在水平井段的運(yùn)移規(guī)律進(jìn)行模擬，得出顆粒形狀對(duì)鉆井液攜巖效果的影響；黃文博等[21]驗(yàn)證了CFD-DEM方法對(duì)求解非均勻直管填充床壓降相對(duì)傳統(tǒng)方法誤差更小。以往研究工作驗(yàn)證CFD-DEM兩相流耦合方法具有廣泛的應(yīng)用前景，為動(dòng)水中骨料運(yùn)移模型的建立提供數(shù)值計(jì)算手段，而在煤礦水害防治領(lǐng)域采用類似方法進(jìn)行截流工程計(jì)算的研究鮮見報(bào)道，其適用性有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

本文通過理論分析骨料顆粒在巷道中的起動(dòng)判據(jù)，采用CFD軟件FLUENT描述水流運(yùn)動(dòng)特征，骨料顆粒系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)采用DEM軟件EDEM求解，通過二者間的耦合計(jì)算實(shí)現(xiàn)骨料灌注過程的數(shù)值仿真，研究巷道傾角對(duì)骨料堆積形態(tài)及截流過程的影響特征，探討阻水墻建造的選址方法，對(duì)工程施工具有一定理論指導(dǎo)意義。

1 骨料顆粒的起動(dòng)機(jī)制分析

1.1 水平巷道骨料顆粒受力分析

如圖1所示，巷道中骨料顆粒為無黏性顆粒，受到的作用力主要包括拖曳力、有效重力和上舉力[22]，計(jì)算公式如下：

圖1 水平巷道骨料受力狀態(tài)

顆粒起動(dòng)的臨界條件：

將式(1)—式(3)代入式(4)得到水平起動(dòng)速度：

式(5)能直觀反映出起動(dòng)速度與顆粒粒徑呈現(xiàn)正相關(guān)，顆粒粒徑越大，起動(dòng)速度越大。

1.2 上山巷道骨料顆粒受力分析

如圖2所示，有效重力垂直于運(yùn)動(dòng)方向的分量：

圖2 上山巷道骨料受力狀態(tài)

有效重力平行于運(yùn)動(dòng)方向的分量：

顆粒起動(dòng)的臨界條件：

將式(6)—式(7)和式(2)—式(3)代入式(8)得到上山起動(dòng)速度：

將式(10)進(jìn)行三角變換可得到：

1.3 下山巷道骨料顆粒受力分析

如圖3所示，有效重力垂直于運(yùn)動(dòng)方向的分量：

圖3 下山巷道骨料受力狀態(tài)

有效重力平行于運(yùn)動(dòng)方向的分量：

顆粒起動(dòng)的臨界條件：

將式(12)—式(13)和式(2)—式(3)代入式(14)得到下山巷道起動(dòng)速度：

在下山巷道中，除拖曳力外，重力往下山方向的分量也組成驅(qū)動(dòng)顆粒運(yùn)動(dòng)的力，從而導(dǎo)致重力垂直于流速方向的分量變小，即阻力變小。

1.4 起動(dòng)速度的差異性分析

圖4 骨料顆粒相對(duì)起動(dòng)速度與坡度的關(guān)系

2 骨料堆積過程的流固耦合數(shù)值模擬

2.1 CFD-EDEM耦合參數(shù)設(shè)定

本文模型的模擬參數(shù)如下：模擬環(huán)境為清水，密度998.2 kg/m3，運(yùn)動(dòng)黏度10–6m2/s，顆粒采用Hertz-Mindlin“軟球”模型，彈性模量5×106Pa，泊松比0.3，恢復(fù)系數(shù)0.3，滑動(dòng)摩擦因數(shù)0.1，顆粒密度2 650 kg/m3。

2.2 骨料的有效起動(dòng)流速

計(jì)算模型采用長(zhǎng)200 cm、寬50 cm、高50 cm的模擬巷道，網(wǎng)格劃分采用2 cm六面體，顆粒沿模型長(zhǎng)軸起點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)至終點(diǎn)流出。令max為顆粒組最大粒徑，以 5~10 mm顆粒組為例測(cè)試在1~2倍max和3~5倍max2種堆積厚度下的起動(dòng)狀態(tài)。厚度1~2倍max代表初期投料時(shí)骨料直接觸底的情形，3~5倍max代表堆積達(dá)到一定厚度后骨料在已有顆粒表面滾動(dòng)的情形。當(dāng)水流流速大于一定值，顆粒組產(chǎn)生明顯速度，其運(yùn)動(dòng)距離對(duì)堆積過程不可忽略時(shí)的流速可視為有效起動(dòng)流速。

1~2倍max厚度下的結(jié)果如圖5a、圖6a、圖6b所示，當(dāng)水流流速為0.3 m/s時(shí)，顆粒組的平均速度為0.000 4 m/s，即1.44 m/h，此時(shí)，骨料運(yùn)動(dòng)速度很低，基本在原地不動(dòng)。當(dāng)水流速度增至0.6 m/s時(shí)，顆粒速度出現(xiàn)顯著的平面分帶性，前端高尾部低，顆粒組平均速度為0.145 m/s，即522 m/h，此時(shí)的水流流速可有效起動(dòng)顆粒組。3~5倍max厚度下結(jié)果如圖5b、圖6c、圖6d所示，當(dāng)水流速度0.9 m/s時(shí)，骨料顆粒速度分布呈現(xiàn)空間分帶性，暴露于流場(chǎng)迎水面及前端的顆粒速度較高，背水面及內(nèi)部的速度較低，顆粒組的平均速度為0.003 m/s，即10.8 m/h，此時(shí)，骨料的運(yùn)動(dòng)速度對(duì)灌注過程不可忽略，水流可有效搬運(yùn)顆粒組。據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，為減少無效灌注，顆粒組的運(yùn)動(dòng)速度應(yīng)小于1.5 m/h，即每天按16 h計(jì)算，運(yùn)動(dòng)距離小于鉆孔間距25 m。

表1將3種顆粒組(5~10、10~30、30~50 mm)、2種厚度(1~2倍max和3~5倍max)下模擬的有效起動(dòng)流速和前人實(shí)驗(yàn)擬合公式(16)[22]得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)1~2倍max厚度下的顆粒進(jìn)行起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)流速靠近擬合值的下限，在3~5倍max厚度下的顆粒進(jìn)行起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)流速靠近擬合值的上限，實(shí)際施工中骨料厚度遠(yuǎn)大于1~2倍max，因而起動(dòng)流速應(yīng)取模擬和擬合值的上限。

式中：v為實(shí)測(cè)的起動(dòng)速度；γs、γ分別為顆粒及水的容重；ds為顆粒直徑；h為未接頂高度。

圖6 不同堆積厚度的粒徑5~10 mm顆粒在流場(chǎng)作用下的運(yùn)動(dòng)速度分布

表1 起動(dòng)流速擬合值與模擬值對(duì)比

2.3 水流攜砂能力和未接頂區(qū)流速放大率

計(jì)算模型采用長(zhǎng)寬高分別為500、20、20 cm的模擬巷道，網(wǎng)格剖分采用2 cm的六面體，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)推算20 cm巷寬時(shí)，單孔等效灌注速度為0.4 kg/s，下面以5~10 mm的骨料為例，模擬不同流速攜帶骨料的能力。

如圖7所示，向巷道內(nèi)持續(xù)灌注骨料并不斷增加灌注速度，結(jié)果表明，特定流場(chǎng)攜帶骨料的能力存在上限。當(dāng)灌注能力大于水流的攜砂能力時(shí)，堆積高度將迅速增加，使流場(chǎng)等值線重新分布，未接頂區(qū)的流速不斷增加；如果調(diào)整后的流場(chǎng)依然無法攜帶走當(dāng)前灌注速度下的骨料，則堆積高度會(huì)持續(xù)增加直至達(dá)到新的平衡狀態(tài)或接頂。當(dāng)灌注速度小于流速攜帶能力時(shí)，堆積高度將無法持續(xù)增長(zhǎng)。觀察流場(chǎng)與堆積形態(tài)的位置關(guān)系，發(fā)現(xiàn)堆積區(qū)與未堆積區(qū)的過渡區(qū)對(duì)應(yīng)的流場(chǎng)速度區(qū)間，正好與該粒組有效起動(dòng)速度上限相吻合。

分別對(duì)各級(jí)骨料(5~10 mm、10~30 mm、30~50 mm)顆粒進(jìn)行模擬，結(jié)果統(tǒng)計(jì)見表2。平均流速為關(guān)注初期巷道內(nèi)的水流流速，其大小決定了骨料灌注過程中的總體流速區(qū)間，但決定攜砂能力大小的關(guān)鍵因素為未接頂主流區(qū)所能達(dá)到的最大流速范圍，這由初始流速和突水前水壓共同決定。隨著骨料灌注臨近接頂，流量在斷面空間上重新分布，已充填的細(xì)骨料可視為不過水?dāng)嗝妫捎诹髁渴睾阄唇禹攨^(qū)平均流速將增大至初始斷面流速的數(shù)倍以上，現(xiàn)場(chǎng)初始平均流速一般為0~0.5 m/s，本次模擬直接采用較高初始流速1~2.5 m/s。

圖7 水流的攜砂能力測(cè)試及流速空間分布

表2 不同工況下水流攜砂能力模擬統(tǒng)計(jì)結(jié)果

注：流速放大系數(shù)=頂區(qū)最大流速/平均流速，用于描述未接頂區(qū)流速的放大程度。

2.4 靜水條件下的堆積形態(tài)

計(jì)算模型采用長(zhǎng)寬高分別為1 000、20、20 cm的模擬巷道，網(wǎng)格剖分采用邊長(zhǎng)2 cm的六面體(下同)。如圖8所示，靜水環(huán)境下分別在水平、傾角15°的巷道中灌注骨料，發(fā)現(xiàn)傾斜巷道中靠下山相對(duì)于巷道底板的休止角與巷道傾角之和，剛好等于水平狀態(tài)下的休止角；靠上山相對(duì)于巷道底板的休止角減去巷道傾角，也等于水平狀態(tài)下的休止角。因此，巷道傾角只是改變堆積形態(tài)與坡腳的相對(duì)關(guān)系，并沒有改變相對(duì)于水平線的休止角。隨著巷道角度變大，同等條件下下山巷道中容易產(chǎn)生較長(zhǎng)的拖尾。

圖8 靜水中骨料在傾斜(傾角15°)巷道、水平巷道中堆積試驗(yàn)對(duì)比

2.5 動(dòng)水條件下的堆積形態(tài)

如圖9—圖11所示，分別在流速為0.5、0.7、0.9 m/s的條件下以相同的速度灌注骨料，測(cè)試骨料在下山15°、上山15°、水平巷道中堆積形態(tài)和起動(dòng)速度的差異性。

如圖9所示，對(duì)于30~50 mm的顆粒，經(jīng)過測(cè)量發(fā)現(xiàn)在0.5~0.9 m/s的流速條件下，在下山、水平和上山巷道中，背水面的休止角除個(gè)別偏差較大外，總體上均在40°左右，主要原因是流速相對(duì)于顆粒粒徑而言較低，堆積體傾角接近靜水環(huán)境下的狀態(tài)。如圖10所示，對(duì)10~30 mm的顆粒情況開始發(fā)生變化，在較低速度0.5 m/s時(shí)，3種傾角巷道中骨料很快接頂，相對(duì)水平線堆積角接近靜水休止角。當(dāng)流速增加至0.7~0.9 m/s時(shí)，堆積角明顯小于靜水休止角。如圖11所示，對(duì)于5~10 mm的顆粒也存在該現(xiàn)象，但由于顆粒粒徑小，堆積角數(shù)值相對(duì)穩(wěn)定。

2.6 傾角對(duì)起動(dòng)流速的影響

結(jié)合圖9—圖11觀察相同流速條件下的堆積高度，分析不同巷道傾角中水流攜砂能力的差異性。所有工況均設(shè)置80%巷道高度為堆積上限，模擬未接頂前的情況。測(cè)試成果見表3，在平均流速相同的條件下，對(duì)于不同的巷道傾角，如果堆積高度越高，說明當(dāng)前流速潛在攜砂能力越弱，即流速進(jìn)一步增加的空間越低。

模擬結(jié)果顯示，在0.5~0.9 m/s流速下，30~50 mm粒組均無法被水流有效搬運(yùn)導(dǎo)致接頂。由于該粒組在水平巷道中的有效起動(dòng)速度在1.6 m/s以上(表1，取上限，下同)，且該粒組顆粒直徑大，阻水消壓能力弱，在未接頂區(qū)對(duì)流速的放大系數(shù)太低(表2，放大率最大1.3，下同)，導(dǎo)致即使在下山巷道中，對(duì)起動(dòng)速度進(jìn)行折減后(折減系數(shù)如圖4所示，下同)仍無法有效起動(dòng)該粒組，0.9×1.3=1.17 m/s＜1.6×0.77=1.23 m/s。

圖9 粒徑30~50 mm顆粒在不同流速下傾斜(±15°)及水平巷道中堆積試驗(yàn)對(duì)比

圖10 粒徑10~30 mm顆粒在不同流速下傾斜(±15°)及水平巷道中堆積試驗(yàn)對(duì)比

圖11 粒徑5~10 mm顆粒在不同流速下傾斜(±15°)、水平巷道中堆積試驗(yàn)對(duì)比

對(duì)于10~30 mm顆粒，水平巷道中有效起動(dòng)速度1.3 m/s以上，下山巷道中按0.77折減，有效起動(dòng)速度應(yīng)大于1.0 m/s，當(dāng)平均流速達(dá)到0.7、0.9 m/s時(shí)，按最大約2倍放大系數(shù)，頂部加速區(qū)流速可達(dá)1.4~1.8 m/s，已可以有效起動(dòng)該顆粒組。對(duì)于上山巷道，起動(dòng)速度按1.16倍進(jìn)行增加，起動(dòng)速度應(yīng)大于1.5 m/s，當(dāng)巷道平均流速0.9 m/s時(shí)，按最大約2倍放大系數(shù)，頂部流速可達(dá)到1.8 m/s，可以起動(dòng)顆粒。對(duì)于水平巷道，堆積設(shè)置80%高度，平均速度0.7 m/s時(shí)，頂部加速區(qū)達(dá)不到1.3 m/s的流速，導(dǎo)致接頂，當(dāng)平均流速0.9 m/s時(shí)，堆積高度達(dá)到75%時(shí)可以起動(dòng)。

對(duì)于5~10 mm顆粒組，水平巷道中有效起動(dòng)速度0.9 m/s以上，頂部最大約2.6倍的流速放大系數(shù)，流速0.7 m/s時(shí)頂部放大2.6倍后達(dá)到1.82 m/s，可有效起動(dòng)(0.5 m/s流速受堆積高度80%限制，顆粒受阻無法起動(dòng))。對(duì)于下山，起動(dòng)速度按0.77進(jìn)行折減，有效起動(dòng)速度應(yīng)大于0.7 m/s，平均流速0.5 m/s時(shí)放大2.6倍后達(dá)到1.3 m/s，可起動(dòng)。對(duì)于上山，起動(dòng)速度按1.16進(jìn)行增加，有效起動(dòng)速度應(yīng)大于1.0 m/s以上，平均流速0.7 m/s時(shí)放大2.6倍達(dá)到1.82 m/s，可起動(dòng)顆粒。

表3 不同傾角巷道中骨料堆積高度測(cè)試結(jié)果對(duì)比

以上分析進(jìn)一步證明骨料顆粒的有效起動(dòng)速度與巷道傾角的密切關(guān)系，也驗(yàn)證第1節(jié)中起動(dòng)模型的正確性。在傾斜巷道中投注骨料時(shí)，應(yīng)根據(jù)上山或下山及流速條件，對(duì)起動(dòng)流速進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼蹨p或增加，并在此基礎(chǔ)上做出骨料粒徑選擇。巷道傾角的存在，相同水流的攜砂能力隨傾角的增加或減小而發(fā)生密切變化，對(duì)實(shí)際工程會(huì)產(chǎn)生重要影響，表現(xiàn)為：

①同等涌水量(流速)條件下，其他灌注條件相同時(shí)，堆積高度由大到小依次為：上山、水平、下山，上山位置進(jìn)行骨料灌注更容易接頂，率先達(dá)到截流條件，縮短施工周期。

②同等條件下在下山中灌注時(shí)，起動(dòng)速度最低，堆積體向巷頂方向生長(zhǎng)相對(duì)困難，向巷道長(zhǎng)軸方向生長(zhǎng)相對(duì)容易，這降低了截流成功的概率，因此，在允許條件下阻水墻選址應(yīng)盡量設(shè)置在水平或上山巷道。

3 結(jié)論

a.建立了動(dòng)水環(huán)境中傾斜巷道顆粒起動(dòng)的臨界判據(jù)，上山巷道起動(dòng)速度相對(duì)水平巷道有所增加，下山巷道則相應(yīng)折減，3種傾角巷道中顆粒起動(dòng)速度的平方之比值為：(tancos+sin)︰tan︰(tancos–sin)。

b. 5~10 mm、10~30 mm、30~50 mm顆粒組在1~2倍max和3~5倍max2種堆積厚度下起動(dòng)速度的測(cè)試結(jié)果線上，其分別靠近擬合值的下限和上限，灌注過程中起動(dòng)速度取靠近擬合值上限時(shí)具有實(shí)際工程意義。水流的攜砂能力測(cè)試發(fā)現(xiàn)，未接頂區(qū)和堆積區(qū)的過渡區(qū)對(duì)應(yīng)起動(dòng)流速上限。當(dāng)流場(chǎng)攜砂能力小于骨料灌注能力時(shí)，表現(xiàn)為接頂相對(duì)容易，否則接頂困難。

c. 靜水環(huán)境下5~10 mm、10~30 mm、30~50 mm顆粒組在巷道中的堆積角模擬發(fā)現(xiàn)，巷道傾角對(duì)堆積體相對(duì)于水平線的堆積角沒有影響。在0.5、0.7、0.9 m/s的動(dòng)水條件下，堆積體在下山巷道中形態(tài)被“拉長(zhǎng)”不易接頂，上山巷道中被“壓縮”容易接頂。

d.骨料灌注過程中應(yīng)根據(jù)當(dāng)前流速和巷道傾角條件選取正確的骨料灌注參數(shù)，包括灌注速度、灌注粒徑及灌注次序，以滿足骨料堆積長(zhǎng)度和高度同步“生長(zhǎng)”，達(dá)到截流阻水的要求。

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Mechanism of aggregate start-up process and coupling of two-phase flow in hydrodynamic roadway

MOU Lin1,2

(1. China Coal Research Institute, Beijing 100013, China; 2.Xi’an Research Institute Co. Ltd., China Coal Technology and Engineering Group Corp., Xi’an 710077, China)

In order to study the relationship between the aggregate accumulation state in the roadways with hydrodynamic water and the inclination angle of the roadways, the criterion for the start of aggregate particles in the inclined roadways were established. A numerical mechanics model(CFD-eDEM) describing the process of aggregate infusion was established using computational fluid dynamics and discrete element method, the start-up velocity and water carrying capacity of 5-10 mm, 10-30 mm and 30-50 mm aggregate particle groups under different accumulation thickness were tested, and the static water accumulation angle and dynamic water accumulation shape of each particle group in different inclined roadways were simulated. The results are as follows: The starting speed decreases in order of ascending roadway, horizontal roadway and descending roadway, and the ratio of the square of starting speed was (tancos+sin): tan: (tancos–sin). It was found that the shape of the accumulation is determined by the dynamic equilibrium state of the flow field and the pouring capacity. When the carrying capacity of the flow field is much smaller than the pouring capacity, it is easy for the accumulatiom to connect the top, and vice versa. It shows that the inclination angle of the roadway has no effect on the accumulation angle. Under the same flow velocity, the accumulation form of aggregate in the downhill roadway is “stretched” and not easy to connect to the top, while it is “compressed” in the uphill roadway and relatively easy to connect to the top. During the construction process, the uphill section should be selected as much as possible to reduce the construction difficulty. After the site of the project is determined, the particle size in the downhill should be appropriately increased, and reduced correspondingly in the uphill, so as to achieve rapid closure and reduce ineffective perfusion engineering.

CFD-DEM; filling aggregate;hydrodynamic roadway; water cut-off; solid-liquid two-phase

請(qǐng)聽作者語(yǔ)音介紹創(chuàng)新技術(shù)成果等信息，歡迎與作者進(jìn)行交流

TD741

A

10.3969/j.issn.1001-1986.2020.06.022

1001-1986(2020)06-0161-09

2020-08-04；

2020-10-13

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃開發(fā)項(xiàng)目(2017YFC0804100)；中煤科工集團(tuán)西安研究院有限公司科技創(chuàng)新基金(2019XAYMS22)

National Key R & D Projects(2017YFC0804100)；Science and Technology Innovation Fund of CCTEGXIAN(2019XAYMS22)

牟林，1985年生，男，湖北松滋人，博士研究生，副研究員，從事煤礦水害防治方向研究．E-mail：258323938@qq.com

牟林.過水巷道中骨料起動(dòng)力學(xué)機(jī)制及兩相流耦合模擬[J]. 煤田地質(zhì)與勘探，2020，48(6)：161–169.

MOU Lin. Mechanism of aggregate start-up process and coupling of two-phase flow in hydrodynamic roadway[J]. Coal Geology & Exploration，2020，48(6)：161–169.

(責(zé)任編輯 周建軍)