為了研究煤吸附/解吸瓦斯熱效應對煤與瓦斯突出前兆信息演化規(guī)律及互耦關系的影響,開展了煤吸附/解吸瓦斯熱效應實驗,建立了不同壓力梯度下的煤體溫度變化方程,進而構(gòu)建了反映采場孔隙率與滲透率動態(tài)演化、瓦斯吸附-解吸-擴散以及能量積聚與耗散等過程的熱-流-固耦合模型。以耦合模型為基礎,進行了煤與瓦斯相互作用機理數(shù)值模擬。結(jié)果表明:相同壓力梯度時,煤體溫度和瓦斯壓力自煤壁向煤層內(nèi)部逐漸升高,滲透率在工作面推進方向上呈現(xiàn)為先減小后增大;應力集中區(qū)內(nèi),地應力主導煤體滲透率的變化,應力集中區(qū)外,煤吸附/解吸瓦斯熱效應引起的熱膨脹應變、游離瓦斯產(chǎn)生的壓縮應變和吸附膨脹應變起主導作用;隨瓦斯壓力梯度增大,煤體溫度升高,瓦斯壓力增大,煤體變形增大、變形量較小,滲透率逐漸減小,滲透率的降低量隨瓦斯壓力梯度增大而減小,吸附/解吸熱效應對煤與瓦斯相互作用關系的影響逐漸減弱。 

【文章來源】：采礦與安全工程學報. 2020,37(06)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

真三軸煤吸附/解吸瓦斯溫度變化測量試驗裝置

試驗所用煤樣取自陽煤集團新景煤礦，該礦屬于高瓦斯突出礦井，主采3#煤層為突出煤層，在掘進頭取得40 cm×40 cm原煤試樣，井下密封包裝后在試驗室用切割機將煤樣切割為5 cm×5 cm×10 cm的方形試件，然后用磨平機打磨平整，圖2為制備完成的試驗煤樣，煤樣的基礎參數(shù)如表2。1.3 試驗結(jié)果

圖4為不同瓦斯壓力梯度下解吸試驗結(jié)果對比，同一壓力梯度下階梯解吸過程中煤樣溫度變化量減�。浑S瓦斯壓力梯度的增大，每次降壓引起的煤樣溫度變化量逐漸增大，累計溫度降低量減小。階梯解吸引起的煤樣溫度變化量由大到小的順序為0.6 MPa/次>0.4 MPa/次>0.2 MPa/次。1.3.3 煤樣溫度累積量變化規(guī)律

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3246149