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世界首例煤与瓦斯突出物理模拟试验成功

晋能集团有限公司     发布时间:2019-03-14 10:46:00     来源:晋能集团

  近日,从平安工程院公司传来喜讯,由该公司深部煤炭开采与环境保护国家重点实验室开展的世界首例真三维全过程大尺度巷道掘进煤与瓦斯突出物理模拟试验取得成功,有效模拟了煤与瓦斯突出现象,试验监测数据真实可靠,标志着我国在煤与瓦斯突出机理研究领域取得新的重大突破。

  “煤与瓦斯突出”是一种发生在煤矿生产过程中的极其复杂的动力现象,能在极短时间内由煤体向巷道或采场突出大量煤炭并涌出大量瓦斯,其产生的强大动力冲击作用,能瞬时摧毁巷道设施,破坏矿井通风系统,造成重大财产损失和人员伤亡。

  此次试验是通过模拟不同瓦斯压力、应力及煤体条件下的煤与瓦斯突出,获取研究煤体、地应力和瓦斯压力对突出的影响,确定突出的发生条件,分析突出过程中煤体裂隙及监测信息的变化规律,揭示煤与瓦斯突出演化过程,为实现煤与瓦斯突出的综合实时、自动、定位和定量化监测预警奠定基础,将推动我国煤与瓦斯突出机理基础研究,促进煤矿瓦斯安全防治水平再上新台阶。

  煤与瓦斯突出发生机理研究是有效防治突出事故的重要基础,长期以来国内外研究学者一直都在从事这方面研究,但由于突出事故的巨大破坏作用,无法直接在井下观测事故发生过程,长期以来仅停留在对事故资料的收集整理上,大大限制了对突出机理的研究。截至目前,煤与瓦斯突出发生机理仍处于假说状态。近年来,煤与瓦斯突出机理研究取得了一定进展,一些学者采用物理模拟试验手段,模拟煤与瓦斯突出发生过程。但由于煤与瓦斯突出是应力场、电磁场、温度场、渗流场等多物理场耦合作用诱发的煤岩动力现象,这对试验研究提出了更严格的要求。

  为最大限度地还原煤层的真实赋存环境,确保试验数据真实可靠,本次试验在关键单元研制、相似准则推导、相似材料配比、高频传感器研发、多参量信息高速采集等方面均取得了突破性进展。下一步,研究团队将开展多组接续性试验,通过模拟不同瓦斯压力、地应力以及不同煤体条件下的煤与瓦斯突出现象,揭示煤与瓦斯突出演化过程以及煤体、地应力和瓦斯压力对突出的影响规律,为实现煤与瓦斯突出事故的监测、预警奠定科学基础。来源:淮南矿工报

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