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煤岩灾变过程应力场-损伤场-渗流场耦合效应数值模拟
  • 366
  • 390
  • 作者

    刘超李树刚成小雨

  • 单位

    教育部西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室西安科技大学能源学院

  • 摘要
    为了揭示采动下煤岩灾变过程损伤-渗流诱发煤与瓦斯突出的灾变机制,基于含瓦斯煤岩破裂过程气固耦合理论,运用真实破裂过程分析RFPA2D系统中的GasFlow模块,模拟了采动过程中煤岩突出多场耦合效应与瓦斯卸压抽放渗流规律,研究了煤岩层中应力状态的变化及裂隙演化过程对透气性的影响。模拟结果表明:随着开采的进行,在扰动应力场和瓦斯压力的共同作用下,工作面与邻近高压瓦斯区之间的煤岩出现了裂纹萌生、扩展与最终贯通的演化过程;并且裂纹导通后,工作面与邻近高压瓦斯区之间煤岩的透气系数显著增大,其大小可能是贯通前的数倍。上述结果验证了采动下煤岩突出灾变过程的应力场-损伤场-瓦斯渗流场耦合效应,为采取合理的卸压消突或瓦斯抽放措施提供了一定的理论依据。
  • 关键词

    煤与瓦斯突出灾变过程多场耦合效应透气性数值模拟

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金资助项目(51174157；51174158；51104118)；中国博士后科学基金面上资助项目(2012M512017)；陕西省教育厅自然科学研究项目(12JK0801)；西安科技大学博士启动金项目(2012QDJ010)；西安科技大学科研培育基金(201141)；
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