采动过程中相似比变化影响因素分析及参数修正

采动作用下,相似模型设定的初始相似比会发生变化。为得到变化相似比的计算方法及影响因素,以相似材料及煤岩体仅发生弹塑性变形为前提条件,初步分析了这一阶段的应力、几何、渗透率相似比。研究表明,应力、几何、渗透率初始相似比在相似材料及煤岩体弹性变形阶段能够恒定不变的前提条件为:(1)泊松比相似比恒为1;(2)弹性模量相似比恒等于应力相似比。当模拟材料或实际煤岩体进入塑性阶段,或在弹性阶段不满足上述两条件时,需要依据公式修正相似比。同时开展采动渗透率变化相似材料模拟时,若要保证采动过程中渗透率相似比不变,在满足上述条件的基础上,还需要满足相似材料与实际煤岩体的初始孔隙度相等,否则需依据公式修正渗透率相似比。