软硬组合煤体塑性破坏与突出能量失稳判据

论文摘要

煤与瓦斯突出过程的复杂性阻碍了人们对瓦斯突出机理的探索,为了更好地定量评价软硬组合赋存时瓦斯突出失稳情况,本文采用理论分析和数值模拟的手段对采掘过程中软硬组合煤体的塑性破坏和失稳突出规律进行了系统的研究,主要结论:巷道开挖后,构造煤的渗透率会骤增使得原来积聚大量的瓦斯突然间释放出来;构造煤分层还会通过界面应力诱发邻近的原生煤塑性体积和塑性变形最大值增加,促进原生煤内部的瓦斯的释放;初始瓦斯压力为0.74 MPa时,单位体积构造煤的突出能量约为原生煤的3倍,构造煤的突出耗散能量却仅是原生煤的0.11倍;构造煤的突出失稳判据大于1,而原生煤的突出失稳判据要小于1。原生煤和构造煤组合体的弹性能、解吸瓦斯膨胀能均是突出能量的主要组成部分,对于组合煤体的区域瓦斯防突措施主要是以降低瓦斯膨胀能为主,局部瓦斯防突措施要同时降低瓦斯膨胀能和弹性能。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 卢守青,张永亮,撒占友,刘杰

关键词: 组合煤体,塑性破坏,瓦斯突出,能量失稳判据

来源: 采矿与安全工程学报 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程,安全科学与灾害防治

单位: 青岛理工大学安全工程系,河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地,青岛理工大学山东省重点行业领域事故防范技术研究中心(冶金有色领域)

基金: 国家自然科学基金项目(51804176,51574153,51874187,51504140),山东省自然科学基金项目(ZR2018PEE001,ZR2018MEE002),山东省高等学校科技计划项目(J18KA187),河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地开放基金项目(WS2017B05),中国博士后科学基金面上项目(2019M652347)

分类号: TD713

DOI: 10.13545/j.cnki.jmse.2019.03.020

页码: 583-592

总页数: 10

文件大小: 1073K

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