瓦斯突出过程中煤体渗透性作用机理研究.pdf

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1、第17卷第11期中国矿业Vo1．17．No．112008年11月CHINAMININGMAGAZINENovember2008瓦斯突出过程中煤体渗透性作用机理研究段东，唐春安，高坤。(1．东北大学资源与土木工程学院，辽宁沈阳110004；2．大连理工大学土木水利学院，辽宁大连116024；3．煤科总院抚顺分院煤炭安全基础研究国家重点实验室，辽宁沈阳110016)摘要：本文考虑了煤岩体物理力学性质的非均匀性和非连续性的特点，应用岩石破裂过程分析系统(RFPA2D_GasFlow)，对不同渗透性煤体在开采过程瓦斯压力的分布特征、瓦斯突出特征

2、进行了数值试验研究，分析了渗透性对瓦斯赋存及瓦斯突出的影响。研究结果表明，不同渗透性条件下，瓦斯的分布特征、煤体的破裂形式是不同的，瓦斯和地应力在突出中所起的作用也是不同的。关键词：渗透性；RFPA2D-GasFlow；非均匀性；煤与瓦斯突出；数值试验中图分类号：TD712．54文献标识码：A文章编号：1004—4051(2O08】11—0095—04StudyonthemechanismofpenetrabilityincoalandgasoutburstprocessDUANDong，TANGChun-an，GAOKHa。(1．Sc

3、hoo1ofResourcesandCivilEngineering，NortheasternUniversity，Shenyang110004，China；2．SchoolofCivilandHydraulicEngineering，DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，China；3．StateKeyLaboratoryofBasicResearchforCoal，FushunBranchofChinaCoa1ResearchInstitute，Shenyang110016，China)

4、Abstract：Consideredtheheterogeneityandnon-successionofcoal，usedrockfailureprocessanalysis(RFPAzD-GasFlow)code，fordiferentpenetrabilityofcoalresearcheddistributioncharacterofgaspressureandgasoutburstinminingprocess，analysistheinfluenceofpenetrabilityofcoaltogasoutburst．Re

5、sultsshowed：differentpenetrabilityofcoalmadedifferentdistributioncharacterofgaspressureandthecharacterofcoalfailure。gasandstressmadedifferentroleingasoutburstprocess．Keywords：penetrability；RFPAzD-GasFlow；heterogeneity；coalandgasoutburst；numericaltests煤层的透气性表征煤层对瓦斯流动的阻力，它

6、于瓦斯突出的突发性和危险性，以及试验费用比较反映着瓦斯沿煤层流动的难易程度，通常用透气性昂贵等原因，国内外对瓦斯突出的试验研究较少。系数来表示。煤层透气系数是反映煤层内瓦斯流动随着数学科学和计算机的发展，数值试验为瓦斯突难易程度的重要参数，也是评判瓦斯抽放的可行性出的研究提供了有效的手段。数值试验方法，不但指标之一，同时也是判断煤与瓦斯突出危险性的指安全可靠、成本低，而且应用比较灵活，可系统的标之一。瓦斯流动规律，对于预防煤与瓦斯突出，研究各个参数的影响效果，并且可对整个事件的发改善煤层瓦斯抽放率和煤层气开发利用，具有重要生过程进行形象

7、的描述，给人们以直观的认识，有意义。瓦斯突出是一个复杂的动力现象，以往人们利于我们对瓦斯突出机理的认识。目前，瓦斯突出通过理论研究和试验分析来研究瓦斯突出现象。由机理假说较多，得到统一认可的是综合作用假说，即瓦斯突出是由煤体物理力学性质、瓦斯压力和地收稿日期：2008—07—13应力共同作用的结果。在以往的研究中，大多注重基金项目：国家自然科学基金重点项目(40638040')；国家自然科宏观性质对瓦斯突出的影响，而忽略了煤岩体细观学基金资助项目(10672028)；国家自然科学青年基金项目(50504003)结构，如煤体的透气性、非均

8、匀性等在瓦斯突出过作者简介：段东(1979一)，男，辽宁大连人，东北大学博士生，程中的作用。基于此，本文应用岩石破裂过程分析主要从事煤矿瓦斯突出机理及监测预测方面的数值试验研究。中国矿业第17卷系统(RFP