三维应力下煤与瓦斯突出模拟试验研究

摘要：

煤与瓦斯突出实质是开采扰动下含瓦斯煤体在三维应力作用下突然发生的力学失稳破坏,严重威胁着煤矿安全生产.以典型高瓦斯矿井—阜新孙家湾煤矿突出煤粉压制而成的型煤为研究对象,利用自主研制的煤与瓦斯突出仪,进行煤层埋深-600 m,在轴压、围压、孔隙压三维应力条件下煤与瓦斯突出模拟试验,以探求煤与瓦斯突出规律.试验再现煤与瓦斯突出孔洞口小腔大、突出煤粉分布具有分选性等突出特征现象,验证煤与瓦斯突出模拟仪的可靠性.通过对试验结果分析,划分6个突出区域,得到以下新认识:突出煤粉质量分布具有区域性特征,存在煤粉质量极值区和均值区.突出试验现象表现为瓦斯–煤气固两相射流特征,为引入射流理论研究煤与瓦斯突出机制提供新思路.突出煤粉量极大值区域位于突出中远区,是瓦斯–煤气固两相射流突出破坏能量的耗散阶段区域.不同粒径突出煤粉分布具有明显的波动分布特性.煤粉质量极大值区以较小粒径煤粉为主,煤粉质量极小值区以较大粒径煤粉为主,突出末端区域以较小粒径煤粉为主.指出高压瓦斯是突出发生的动力源和煤体粉碎粉化的破坏源,煤与瓦斯突出能量释放具有波动性特征.试验结论对煤与瓦斯突出的机制认识具有重要参考价值.

关键词：采矿工程、煤与瓦斯突出、三维应力、分选性、波动性

分类号：TD32(矿山压力与支护)

在线出版日期：2013-06-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：960-965