高地应力条件煤与瓦斯突出模拟试验研究
唐巨鹏1
任凌冉1
潘一山2
张昕1
1.辽宁工程技术大学 力学与工程学院,辽宁 阜新 1230002.辽宁大学 物理学院,辽宁 沈阳 110036
摘要：深部煤与瓦斯突出发生机理必然与浅部存在显著差异,将辽宁某矿12煤层型煤作为研究对象,采用自主研发的可同时施加轴压、围压、孔隙压的煤与瓦斯突出全过程模拟装置,以轴压模拟上覆岩层应力作用,围压模拟围岩应力作用,孔隙压模拟气体压力,进行了埋深分别为1100、1300、1500、1700、1900、2100、2300和2500 m的高地应力条件煤与瓦斯突出模拟试验并验证了其可靠性,定义单位气体压力突出煤粉质量为相对突出强度,得到相对突出强度、临界气体压力与埋深关系规律.结果发现:①深部煤与瓦斯突出特征与浅部存在明显差异,突出煤粉分布呈喇叭形,主要集中在15～25 m内,突出煤粉质量占比达52％～63％;②深部煤与瓦斯突出相对突出强度和临界气体压力变化趋势具有2阶段特征,存在分界深度为1700 m,埋深1100～1700 m为剧烈变化阶段,埋深1700～2500 m为缓慢变化阶段;③深部煤与瓦斯突出瞬时气体压力具有"台阶效应",台阶效应持续时间随埋深增大而减小,在埋深2500 m时台阶效应消失,说明此时煤与瓦斯突出具有更大的突出危险性.
关键词：煤与瓦斯突出埋藏深度煤粉分布相对突出强度临界气体压力高地应力
分类号：TD713(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(51874165)辽宁省兴辽英才计划资助项目(XLYC1902106)
论文发表日期：2022-02-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 113-121 )
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