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《煤与瓦斯突出的物理模拟和数值模拟研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第18卷第9期中国安全科学学报Vol.18No.92008年9月ChinaSafetyScienceJournalSep.20083煤与瓦斯突出的物理模拟和数值模拟研究1,23,4颜爱华工程师徐涛(1中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京1000832国家安全生产监督管理总局研究中心,北京1007133中国科学院武汉岩土力学研究所,武汉4300714大连大学材料破坏力学数值试验研究中心,大连116622)学科分类与代码:620.2030中图分类号:X936;TD713文献标识码:A基金项目:中国科
2、学院岩土力学重点实验室开放基金(GZ2006-06);国家自然科学基金资助(50504003)。【摘要】利用自行设计的实验装置,通过现场采集具有突出倾向的煤样,分别向实验装置煤样中充入吸附能力较大的CO2和吸附能力较小的N2来模拟不同级别的煤与瓦斯突出现象,物理试验结果表明:瓦斯压力越大,突出强度越大;当瓦斯压力相近时,吸附和解吸能力大的瓦斯突出强度大。通过数值模拟对煤与瓦斯突出进行研究,数值模拟再现了煤矿开采过程中诱发的煤与瓦斯突出全过程,同时验证了煤与瓦斯突出是瓦斯压力、地应力及煤岩体的力学性质综合
3、作用的结果,该验证对进一步深入理解认识煤与瓦斯突出的机理具有重要的理论和实践意义。【关键词】煤与瓦斯突出;试验室试验;数值模拟;瓦斯压力;扰动应力LaboratoryExperimentsandNumericalSimulationonCoalandGasOutbursts1,23,4YANAi2hua,EngineerXUTao(1SchoolofResources&SafetyEngineering,ChinaUniversityofMining&Technology,Beijing100083,C
4、hina2ResearchCenterofStateAdministrationofWorkSafety,Beijing100713,China3KeyLaboratoryofRock&SoilMechanics,ChineseAcademyofSciences,Wuhan430071,China4CenterforMaterialFailureModelingResearch,DalianUniversity,Dalian116622,China)Abstract:Inthispaper,labora
5、toryexperimentsoncoalandgasoutburstswerecarriedout,andtheout2burst2pronecoal,highadsorptioncapacitygasCO2andlowadsorptioncapacitygasN2wereadoptedtosimulatetheoutburstswithvariousintensitiesofoutburstsbyusingself2devisedexperimentalequipment.Laboratoryexp
6、erimentsshowthattheintensityofcoalandgasoutburstsishighforhighgaspressureandvicevisa.Theintensityofcoalandgasoutburstsisalsohighforgaswithhighadsorptionanddesorptioncapacitygaswhenthegaspressureisnearlythesame.Furthermore,thedynamiccatastrophicprocessofc
7、oalandgasoutburstswasalsomodeledtoinvestigatethemechanismofoutburst.Numericalsimulationsreproducedtheentireprocessofcoalandgasoutburstscausedbyinitiation,propagation,interaction,andcoalescenceofthemicrocracksunderthemutualeffectofgaspressure,inducedstres
8、sandphysico2me2chanicalpropertiesofcoal.Theconclusionsinthispaperareofgreathelptogaininsightintothemecha2nismsofthecoalandgasoutbursts.3文章编号:1003-3033(2008)09-0037-06;收稿日期:2008-07-07;修稿日期:2008-08-30中国安全科学学报第18卷·38·ChinaSaf
