發(fā)布時(shí)間：2019-05-07 08:37

【摘要】：為揭示煤體強(qiáng)度對煤與瓦斯突出的影響機(jī)制,開展了3組不同強(qiáng)度含瓦斯型煤瞬間揭露致突模擬試驗(yàn),借助高速錄像技術(shù)與氣體壓力高速采集技術(shù),精確獲取了突出瞬間0.5 s以內(nèi)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。結(jié)果表明突出型煤的破壞形式及瓦斯壓力變化特征與未突出型煤相比存在差異。突出型煤由揭露口向內(nèi)呈現(xiàn)口小腔大的粉碎破壞并隨瓦斯氣體拋出,瓦斯壓力下降速率高達(dá)2.5 MPa/s,且存在粉煤與瓦斯高速涌出階段和殘余瓦斯緩慢涌出階段2個(gè)階段。未突出型煤僅在揭露口附近少許破碎,無粉煤瓦斯流噴出,瓦斯壓力下降速率在0.01~0.02 MPa/s之間,趨于穩(wěn)定后仍高于大氣壓力。試驗(yàn)表明型煤強(qiáng)度對突出起阻礙作用,型煤單軸抗壓強(qiáng)度與突出瓦斯壓力呈二次函數(shù)關(guān)系,與突出孔洞深度呈線性負(fù)相關(guān)關(guān)系。在突出的孕育階段,當(dāng)總應(yīng)力相同時(shí),型煤強(qiáng)度越低、瓦斯壓力越高,越容易發(fā)生破壞,并通過煤體有效應(yīng)力強(qiáng)度理論分析了其影響機(jī)制。分析計(jì)算了型煤彈性能和瓦斯內(nèi)能,突出型煤瓦斯內(nèi)能占比大,而未突出型煤彈性能占比大,二者能量釋放的差異是煤體強(qiáng)度影響煤與瓦斯突出的本質(zhì)原因。
[Abstract]:In order to reveal the mechanism of the influence of coal strength on coal and gas outburst, three groups of instantaneous exposure and outburst simulation tests of gas-bearing briquette with different strength were carried out, with the help of high-speed video recording technology and high-speed gas pressure acquisition technology. The experimental data within 0.5 s of the outburst moment are obtained accurately. The results show that the failure patterns and gas pressure variation characteristics of outburst briquette are different from those of non-outburst briquette. The gas pressure drop rate is as high as 2.5 MPa/s, and there are two stages: high-speed emission stage of pulverized coal and gas and slow emission stage of residual gas from the exposed briquette to the inside of the exposed briquette which presents a small cavity of comminution and is thrown out with the gas. The unoutburst briquette is only a little broken near the exposure mouth, and the gas flow of non-pulverized coal is ejected. The gas pressure drop rate is between 0.01 and 0.02 MPa/s, and it is still higher than the atmospheric pressure when it tends to be stable. The test shows that briquette strength hinders outburst, uniaxial compressive strength of briquette has quadratic function relation with outburst gas pressure, and linear negative correlation with the depth of outburst hole. When the total stress is at the same time, the lower the briquette strength is, the higher the gas pressure is, and the more likely to be destroyed. The influence mechanism is analyzed by the theory of effective stress intensity of coal mass. The elastic performance and gas internal energy of briquette are analyzed and calculated. The ratio of internal energy of outburst briquette to gas is larger than that of non-outburst briquette. The difference of energy release between them is the essential reason why coal strength affects coal and gas outburst.
【作者單位】： 山東大學(xué)巖土與結(jié)構(gòu)工程研究中心;淮南礦業(yè)集團(tuán)深部煤炭開采與環(huán)境保護(hù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國礦業(yè)大學(xué)安全工程學(xué)院;
【基金】：國家重大科研儀器研制項(xiàng)目(51427804) 國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2016YFC0801402) 安徽省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(1408085MKL93)
【分類號(hào)】：TD713

【參考文獻(xiàn)】

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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2470926