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作者
秦恒洁魏建平李栋浩吴则琪
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单位
郑州轻工业大学建筑环境工程学院河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地河南工业大学理学院
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摘要
为了进一步探究地应力在不同工况下对突出发生的参与控制机理,本文开展了变应力因素下的诱突实验研究,并基于含瓦斯煤流-固耦合数学模型对受载含瓦斯煤体卸压后的应力分布与演化规律进行了数值模拟研究.研究结果表明:内部应力状态的分布及演化行为受到瓦斯流场状态、地应力以及卸压情况等因素的共同控制;吸附瓦斯压力与卸压口径的增大都会对突出发生及强度有直接贡献作用;轴向载荷对突出发生及强度的作用效果,很大程度上受到煤岩介质赋存条件及卸压情况的控制.卸压充分时,轴向载荷施加及增大能够在卸压面附近正向叠加流场拉应力效果,促进突出的发生,当卸压不充分时,轴向载荷通过改变煤体性质与抵消流场拉应力的形式阻碍突出的发生.
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关键词
煤与瓦斯突出地应力瓦斯压力卸压口径数值模拟
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金项目（52004255,51804278）；河南省高等学校重点科研项目（21A620003,19B620002）；河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地开放基金项目（WS2019B10）；
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文章目录
1 突出模拟实验
1.1 实验装置及实验设计简介
1.1.1 实验装置简介
1.1.2 实验步骤简介
1) 实验前准备
2) 煤样选取及制备
3) 轴向加载-抽真空
4) 充气吸附
5) 下阶吸附压力-轴向载荷实验
1.1.3 实验方案
1.2 实验结果及分析
2 流-固耦合数学模型
3 数值模型及模拟方案
4 数值计算结果及分析
4.1 方案 Ⅰ 数值模拟结果
4.1.1 初始吸附平衡压力对应力场分布及煤体破坏的影响分析
4.1.2 轴向载荷对应力场分布及煤体破坏的影响分析
4.2 方案Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ计算结果的对比分析
5 结 论
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引用格式
秦恒洁,魏建平,李栋浩,吴则琪.煤与瓦斯突出过程中地应力作用机理研究[J].中国矿业大学学报,2021,50(05):933-942.
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