深部礦井不同采深煤與瓦斯突出實驗與數(shù)值模擬研究.pdf

1、　　煤與瓦斯突出是指在壓力作用下，破碎的煤與瓦斯由煤體內(nèi)突然向采掘空間大量噴出，是一種具有極其復(fù)雜動力現(xiàn)象的工程地質(zhì)災(zāi)害。隨著井下煤層開采深度的逐漸增加，深部采場地應(yīng)力、瓦斯壓力、溫度逐漸升高，煤體力學(xué)特性與淺部也將存在較大差異。因此，深入開展煤與瓦斯突出模擬實驗及數(shù)值計算的研究，對防治深部開采煤與瓦斯突出災(zāi)害，保證煤礦安全生產(chǎn)具有重要的理論與實踐意義。
　　本文采用以試驗研究為主，數(shù)值模擬和理論分析為輔的研究方法。首先以典型高

2、瓦斯礦井遼寧阜新孫家灣煤礦太上層為研究對象，利用自主研發(fā)的煤與瓦斯突出模擬實驗裝置，首次進(jìn)行了主動突出模擬實驗研究。模擬了煤層開采深度分別為900m、1100m、1300m時發(fā)生煤與瓦斯突出全過程。利用軸壓、圍壓模擬地應(yīng)力作用，孔隙壓模擬瓦斯壓力作用。經(jīng)相似理論計算預(yù)設(shè)了三種開采深度下軸壓和圍壓值，孔隙壓逐級增加得到了突出臨界瓦斯壓力、突出強度、突出距離等突出參數(shù)。試驗再現(xiàn)了煤與瓦斯突出孔洞口小腔大、突出煤粉分布具有分選性等突出特征現(xiàn)象