• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
震动载荷下煤体瓦斯瞬时放散特征实验研究
  • 作者

    孔祥国邓岱雨王恩元季鹏飞王旭周雨璇

  • 摘要
    深部煤炭开采受顶底板破断、断层活化、相邻采掘活动和工程爆破等扰动,引起煤体瓦斯短时间大量放散,进而造成采掘作业空间瓦斯超限。为研究扰动作用下煤体瓦斯异常放散规律,建立了含瓦斯煤分离式霍普金森压杆试验系统,进行了震动载荷下煤体瓦斯放散实验。结果表明:震动载荷下煤体瓦斯放散具有瞬时性,瓦斯放散持续时间在0~4 s内,震动载荷作用瞬间,最大瓦斯放散量随着轴向静载和围压的增加而减小,分别由0.171 0,0.208 0 L/min降低到0.094 4,0.021 0 L/min,随着瓦斯压力和震动载荷冲击速度的增加而增加,分别由0.025 0,0.050 0 L/min增加到0.138 0,0.098 8 L/min;在瓦斯放散过程中,最大瓦斯放散速度随着轴向静载和围压的增加而减小,随着瓦斯压力和震动载荷冲击速度的增加而增加;为刻画瓦斯放散的难易程度,基于瓦斯渗流稳态法,提出瓦斯瞬时放散率,瓦斯瞬时放散率随着轴向静载和围压增大而呈线性减小,降低幅度分别达到44.80%和89.90%,随着瓦斯压力的增大呈非线性减小,减小幅度逐渐降低,随着震动载荷冲击速度增加而增大,增加幅度达90.89%。此研究将有助于揭示扰动诱导煤体瓦斯异常放散机制和预测不同开采环境中瓦斯放散趋势。
  • 关键词

    瓦斯放散震动载荷含瓦斯煤瞬时放散率

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金项目(51904236,51934007);中国博士后科学基金资助项目(2021M693879);陕西省自然科学基础研究计划(2020JQ-756);西安科技大学优秀青年科学基金项目;
  • 文章目录
    0 引 言
    1 试验系统及过程
    1.1 试验系统
    1.2 试验试样
    1.3 试验方案
    2 试验结果及分析
    2.1 瓦斯放散随时间变化规律
    2.2 最大瓦斯放散速度与各因素关系
    2.3 瓦斯放散率与各因素关系
    3 结 论
  • 引用格式
    孔祥国,邓岱雨,王恩元,季鹏飞,王旭,周雨璇.震动载荷下煤体瓦斯瞬时放散特征实验研究[J].西安科技大学学报,2022,42(01):40-46.DOI:10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2022.0106.
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