本书结合矿井实际情况，以综放工作面采空区为研究对象，采取理论分析、实验研究和数值模拟相结合的研究方法，系统地研究了采空区渗流场域的形成特征及影响因素，对自由堆积体均质、非均质多孔介质进行了一维渗流实验研究；分析了工作面阻力分布对工作面两端压差、采空区内渗流压力的影响，采空区走向渗流场域、倾向渗流场域随采放比的变化规律,以及综放工作面采空区在不同采放比下的渗流规律、工作面阻力分布对工作面两端压差及采空区渗流的影响。

本书可供从事煤矿开采、矿井通风、矿井防灭火、煤矿瓦斯治理技术等研究工作的科研人员阅读，也可供高等院校安全工程、采矿工程等专业师生参考。

目 录

1  绪论

  1.1  研究背景

  1.2  问题的提出

  1.3  国内外研究现状

    1.3.1  多孔介质模型

    1.3.2  渗流力学的发展

    1.3.3  采空区渗流

  1.4  本书研究内容

  1.5  技术路线

  1.6  本章小结

2  采空区的空间特征及其渗流场域

  2.1  矿井采空区的形成

  2.2  采空区垂直空间分布及判定

    2.2.1  上覆岩层运移规律及特征

    2.2.2  “竖三带”的判定

  2.3  采空区走向空间分布及判定

    2.3.1  采空区走向空间分布及特征

    2.3.2  采空区走向“应力三区”的判定

  2.4  轴向应力对破碎岩体参数的影响

    2.4.1  破碎岩体的压实特性

    2.4.2  轴向应力对破碎岩体孔隙率、碎胀系数的影响

  2.5  采空区渗流场域

  2.6  本章小结

3  采空区渗流实验研究

  3.1  实验模型

  3.2  一维均质多孔介质渗流实验

    3.2.1  粒径、渗流速度对渗透压力的影响

    3.2.2  粒径对渗透系数的影响

    3.2.3  粒径、渗流速度对渗流状态的影响

  3.3  一维非均质多孔介质渗流实验

  3.4  工作面阻力分布对采空区渗流影响的实验研究

    3.4.1  U型通风方式采空区渗流实验模型

    3.4.2  实验数据测试

    3.4.3  工作面阻力分布对其两端压差的影响

    3.4.4  工作面阻力分布对采空区压力的影响

  3.5  本章小结

4  综放工作面采空区应力分布及渗流场域研究

  4.1  工程实况

  4.2  采空区渗流场域分布的数值分析

    4.2.1  几何与网格模型

    4.2.2  模型参数及边界条件

    4.2.3  走向、倾向模型模拟方案

  4.3  采空区走向渗流场域分布

    4.3.1  采放比为1:1时走向渗流场域

    4.3.2  采放比为1:2时走向渗流场域

    4.3.3  采放比为1:3时走向渗流场域

  4.4  采空区倾向渗流场域分布

  4.5  本章小结

5  综放工作面采空区渗流规律分析

  5.1  采空区渗流数学模型

  5.2  模型参数设置

    5.2.1  几何模型建立

    5.2.2  模型边界条件及孔隙率、渗透系数分布

  5.3  采放比对采空区渗流的影响

  5.4  工作面阻力分布对采空区渗透的影响

  5.5  工程实测与模拟结果对比分析

  5.6  本章小结

6  结论与展望

  6.1  结论

  6.2  创新点

  6.3  展望

参考文献