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世界首例煤與瓦斯突出物理模擬試驗成功
發布日期:2019-03-12    作者:

 

世界首例煤與瓦斯突出物理模擬試驗成功


    近日,從平安工程院公司傳來喜訊,由該公司深部煤炭開采與環境保護國家重點實驗室開展的世界首例真三維全過程大尺度巷道掘進煤與瓦斯突出物理模擬試驗取得成功,有效模擬了煤與瓦斯突出現象,試驗監測數據真實可靠,標誌著我國在煤與瓦斯突出機理研究領域取得新的重大突破。
  “煤與瓦斯突出”是一種發生在煤礦生產過程中的極其複雜的動力現象,能在極短時間內由煤體向巷道或采場突出大量煤炭並湧出大量瓦斯,其產生的強大動力衝擊作用,能瞬時摧毀巷道設施,破壞礦井通風係統,造成重大財產損失和人員傷亡。
  此次試驗是通過模擬不同瓦斯壓力、應力及煤體條件下的煤與瓦斯突出,獲取研究煤體、地應力和瓦斯壓力對突出的影響,確定突出的發生條件,分析突出過程中煤體裂隙及監測信息的變化規律,揭示煤與瓦斯突出演化過程,為實現煤與瓦斯突出的綜合實時、自動、定位和定量化監測預警奠定基礎,將推動我國煤與瓦斯突出機理基礎研究,促進煤礦瓦斯安全防治水平再上新台階。
  煤與瓦斯突出發生機理研究是有效防治突出事故的重要基礎,長期以來國內外研究學者一直都在從事這方麵研究,但由於突出事故的巨大破壞作用,無法直接在井下觀測事故發生過程,長期以來僅停留在對事故資料的收集整理上,大大限製了對突出機理的研究。截至目前,煤與瓦斯突出發生機理仍處於假說狀態。近年來,煤與瓦斯突出機理研究取得了一定進展,一些學者采用物理模擬試驗手段,模擬煤與瓦斯突出發生過程。但由於煤與瓦斯突出是應力場、電磁場、溫度場、滲流場等多物理場耦合作用誘發的煤岩動力現象,這對試驗研究提出了更嚴格的要求。
  為最大限度地還原煤層的真實賦存環境,確保試驗數據真實可靠,本次試驗在關鍵單元研製、相似準則推導、相似材料配比、高頻傳感器研發、多參量信息高速采集等方麵均取得了突破性進展。下一步,研究團隊將開展多組接續性試驗,通過模擬不同瓦斯壓力、地應力以及不同煤體條件下的煤與瓦斯突出現象,揭示煤與瓦斯突出演化過程以及煤體、地應力和瓦斯壓力對突出的影響規律,為實現煤與瓦斯突出事故的監測、預警奠定科學基礎。(中國煤炭報 徐璐璐 孟建兵)

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