为揭示西部地区孔隙型含水岩层中钻井法凿井壁后充填层的流固耦合作用机理，基于广义有效应力原理和达西渗流理论，构建了流固耦合作用下富水岩层、充填层和钻井井壁共同作用数值模拟分析模型。以可可盖煤矿中央回风井为工程背景，数值模拟计算得到306m深处井壁外荷载为1.98MPa,其外荷载折减系数为0.647。通过选取充填层厚度、弹性模量和渗透率进行三因素三水平正交计算，结果表明，与远场水压相比，外荷载折减系数为0.605～0.771,小于现行规范规定的1.0,且井壁承受的外荷载与弹性模量呈负相关，与充填层渗透率呈正相关，在实际工程中壁后充填宜选用高性能微膨胀的胶结性材料。研究结果表明，在西部孔隙型含水岩层中，钻井法凿井壁后充填层不但具有固井和封水作用，而且还具有减载功能，从而为该类地层条件下钻井井壁设计优化提供了依据。

国家自然科学基金资助项目(52174104,51674006)；安徽高校研究生科学研究项目(YJS20210382)；

1 应力-渗流耦合数学模型
1.1 应力场控制方程
1.2 渗流场运动方程
1.3 渗流场连续方程
1.4 广义有效应力原理
2 充填层流固耦合作用数值模拟
2.1 工程概况
2.2 数值模型构建
2.3 渗流场及应力场分析
3 充填层参数对井壁外荷载影响分析
3.1 模拟计算方案
3.2 模拟结果
3.3 极差分析
4 结论与展望

姚直书,乔帅星,李欣慰,程桦,王宗金.富水岩层中充填层流固耦合作用分析[J].安徽理工大学学报(自然科学版),2022,42(04):1-6.