Safety in Coal Maines
中国矿业大学（北京）：刘海滨教授|煤与瓦斯突出过程气-固颗粒抛出规律及突出矿井风险等级划分方法
作者
郭彦磊1，刘海滨1，赵 乾1
龚 凯2，陈 建2，杜嘉奇2
单位
1.中国矿业大学（北京）管理学院，北京 100083；
2.华北理工大学矿业工程学院，河北唐山 06321。
摘要
为了揭示煤与瓦斯突出气-固颗粒抛出流演化规律，基于离散元数值模拟方法，提出了现场统计数据与数值模拟相结合的方法；研究了煤与瓦斯突出气-固颗粒两相流的发展过程，揭示了喷出的煤颗粒及瓦斯的运动轨迹变化规律；基于主成分分析法（PCA）和模糊综合评价法（FCE），实现了对27处突出矿井危险性的分级。结果表明：煤与瓦斯突出分成4个阶段，煤与瓦斯突破石门阶段，煤与瓦斯混合冲击阶段，煤与瓦斯突出两相流分流阶段和煤与瓦斯突出衰减阶段；随着突出的发展，煤与瓦斯突出两相流发生分流；瓦斯运动速度较高，主要在巷道上方运动，多数煤颗粒则沉降至巷道底端，前方少部分煤颗粒在瓦斯裹挟下继续向前移动，运动轨迹比瓦斯更为复杂；通过数值模拟得到3处突出矿井煤颗粒抛出量分别为121.5 、42.7 、320.32 t；经PCA-FCE综合评价，27处煤与瓦斯突出矿井包括一般突出矿井16个，严重突出矿井11个。
作者简介
作者简介：郭彦磊（1992—），男，河北石家庄人，博士研究生，研究方向为矿业安全管理。
通讯作者：刘海滨（1969—），男，吉林四平人，教授，博士研究生导师，博士，从事安全管理、管理信息系统和能源系统工作。
郭彦磊，刘海滨，赵乾，等. 煤与瓦斯突出过程气-固颗粒抛出规律及突出矿井风险等级划分方法[J]. 煤矿安全，2024，55（5）：51−60.
GUO Yanlei, LIU Haibin, ZHAO Qian, et al. Law of gas-solid particle ejection during coal and gas outburst and the classification method of outburst mine risks[J]. Safety in Coal Mines, 2024, 55（5）: 51−60.
