煤与瓦斯突出过程巷道中可简单划分为气流扰动区、空气压缩区、煤–瓦斯两相流运移区、冲击波及巷道未扰动区共5 部分区域。突出过程中存在多个煤–瓦斯两相流运移区。冲击力沿巷道呈波动式分布，距突出口4 944 mm 处峰值冲击力最大，随后沿巷道呈震荡衰减变化趋势。这是重庆大学许江教授团队最近的一项研究得出的结论。

　　煤与瓦斯突出是煤矿生产过程中遇到的一种极其复杂的瓦斯动力现象，表现为在极短的时间内由煤体向采掘空间突然抛出大量的煤岩及瓦斯。突出过程中煤–瓦斯两相流能够沿巷道运移几十到数百米，摧毁井下设施，引发瓦斯爆炸、煤尘爆炸等次生灾害，严重威胁矿井生产安全。

　　前人的研究多以理论分析和数值模拟为主，有关突出过程中煤-瓦斯两相流运移规律的研究也多是也以冲击波为研究对象，仅考虑单相气流的压缩效应存在一定缺陷。

　　许江团队利用自主研发的多场耦合煤矿动力灾害大型物理模拟试验系统，开展了突出过程中煤–瓦斯两相流运移规律物理模拟试验研究。

　　研究发现，突出煤粉在高速气流作用下自工作面抛出，呈射流状，随着距离的增加，固相流扩散为栓塞流，沉降量随之增大，从而主要聚集在巷道末端。试验相对突出强度为10%，突出煤粉中绝大部分为粒径小于0.150 mm 的煤粉，煤体破碎程度较高。突出启动后，高压气流携带大量煤粉从煤层中喷射而出，形成较强的冲击力，近突出口区域冲击力反复升降，表明突出过程具有阵发性。

　　这项研究得到了国家科技重大专项、国家自然科学基金的资金支持，研究成果以《突出过程中煤–瓦斯两相流运移的物理模拟研究》为题发表于《岩石力学与工程学报》2019年第10期。

　　多场耦合煤矿动力灾害大型物理模拟试验系统

　　冲击力峰值沿程演化曲线