煤与瓦斯突出物理模拟相似准则建立与分析
张庆贺1
袁亮2
王汉鹏1
康建宏3
李术才1
薛俊华4
周伟4
张德民1
1.山东大学岩土与结构工程研究中心,山东济南,2500612.山东大学岩土与结构工程研究中心,山东济南250061;淮南矿业集团深部煤炭开采与环境保护国家重点实验室,安徽淮南232001;中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州2211163.中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州,2211164.淮南矿业集团深部煤炭开采与环境保护国家重点实验室,安徽淮南,232001
摘要：相似准则是物理模拟的理论依据,是研发相似材料确定试验条件的基本前提.煤与瓦斯突出物理模拟相似准则是制约模拟试验发展的瓶颈.针对描述煤与瓦斯突出全过程的力学模型尚未建立的现状,尝试采用描述突出孕育阶段的气固耦合模型进行相似准则推导.基于气固耦合方程,采用相似变换法推导了相似准数.该组相似准数可保证煤岩变形破坏规律相似,却难以发生突出现象.提出了采用能量模型推导煤与瓦斯突出相似准则的思路.改进了前人的能量方程,经过相似变换导出了新的相似准数.该组相似准数可保证试验模型与原型能量集聚、转移和释放规律相似.结合两组相似准数,在保证能量模型相似的基础上,考虑煤岩变形破坏规律相似,确定了煤与瓦斯突出物理模拟相似准则.与前人的物理模拟试验结果进行对照,验证了相似准则的合理性.
关键词：煤与瓦斯突出物理模拟相似准则理论分析相似材料
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家重大科研仪器研制项目(51427804)国家重点研发计划(2016YFC0801402)国家重点研发计划(2016YFC0801404)
论文发表日期：2016-01-01
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）
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