為了探究工作面推進(jìn)速度與煤巖動(dòng)力災(zāi)害的內(nèi)在聯(lián)系,采用理論、試驗(yàn)和模擬相結(jié)合的方法進(jìn)行了加速加卸載條件下含瓦斯煤失穩(wěn)破壞及滲流特征的試驗(yàn)與模擬研究。試驗(yàn)結(jié)果表明,在加速加載路徑下,試樣的應(yīng)力集中程度更高,失穩(wěn)后滲透率激增的幅度更大;在加速卸載路徑下,試樣更易發(fā)生破壞,破壞后滲透率的增幅更大。在理論上建立了考慮加卸載速度變化的含瓦斯煤流固耦合模型。基于構(gòu)建的模型,以試驗(yàn)方案為例,采用COMSOL軟件模擬了4個(gè)路徑的力學(xué)特性變化與瓦斯?jié)B流過(guò)程,并將模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明:試驗(yàn)曲線和模擬曲線整體變化趨勢(shì)、變化區(qū)間基本相同,驗(yàn)證了模型的適用性。研究成果對(duì)于煤巖動(dòng)力災(zāi)害防治、豐富礦井瓦斯防治理論具有重要意義。 

【文章來(lái)源】：礦業(yè)研究與開(kāi)發(fā). 2020,40(10)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

不同路徑下應(yīng)力--滲透率--應(yīng)變曲線

在常規(guī)加載路徑下，根據(jù)試驗(yàn)研究結(jié)果，設(shè)置模擬時(shí)間為540s，時(shí)間步長(zhǎng)為1s。模擬得出的表面位移云圖如圖2所示，表面瓦斯壓力云圖如圖3所示。圖3 瓦斯壓力云圖

圖2 CTC路徑下表面位移云圖通過(guò)圖2、圖3可以看出，隨著時(shí)間的增加，表面位移逐漸增加，瓦斯壓力梯度逐漸形成并且穩(wěn)定。上邊界觀測(cè)點(diǎn)的位移可表示整個(gè)過(guò)程軸向位移的變化量，進(jìn)而可以得到加載過(guò)程的軸向應(yīng)變。軸向差應(yīng)力、滲透率分別隨著軸向位移的變化如圖4所示。

【參考文獻(xiàn)】：
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