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煤与瓦斯突出过程中煤-瓦斯两相流的运动状态
  • 870
  • 1394
  • 作者

    孙东玲胡千庭苗法田

  • 单位

    山东科技大学资源与环境工程学院瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室中国煤炭科工集团重庆研究院

  • 摘要
    运用经典气体动力学理论,对突出孔洞内煤-瓦斯两相流的运动参数进行了一维讨论,推导了压力、密度、速度及流量等参数之间的数学函数关系,分析了突出过程中煤-瓦斯两相流流动的临界状态以及与其相关的两相流声速理论,并通过数值模拟和现场实例对临界流动理论进行了直观描述。在煤与瓦斯突出过程中,煤-瓦斯两相流的出口流动状态与孔洞形态、瓦斯压力、煤体破坏速度、瓦斯含量等因素密切相关。当两相流在孔口达到并超过临界状态时,由于突出孔洞口小腔大的形状限制了瓦斯流的完全膨胀,此时喷出的瓦斯流处于未完全膨胀状态。大量未完全膨胀状态的瓦斯流在巷道空间的瞬间膨胀可产生巨大的动力效应,从而严重破坏矿井生产设备和通风设施。临界运动状态是影响煤与瓦斯突出动力效应的关键因素之一,它对煤与瓦斯突出灾害的预警和防护都有重要意义。
  • 关键词

    煤与瓦斯突出煤-瓦斯两相流运动参数临界状态

  • 基金项目(Foundation)
    国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2010CB735506；2005CB221504)；
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    [1]煤与瓦斯突出过程的力学作用机理

    [2]煤与瓦斯突出冲击波的形成机理

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    [4]突出煤-瓦斯在巷道内的运移规律

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