国家自然科学基金(41272171)
- 作品数：5 被引量：5H指数：2
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- 含瓦斯煤体一维渗透失稳模拟试验被引量：1
- 2015年
- 为了研究煤层瓦斯渗透作用对煤与瓦斯突出的影响,研制了一维渗透失稳试验装置并进行了试验。试验装置包括煤样室、模拟巷道、煤样压实装置、注气系统以及气压测量系统。煤样室采用多节拼装的形式,以方便煤样室气压梯度的观测以及保证每节煤样室的煤样有相同的压实度。煤样的粒径小于4.75 mm,经15 MPa的压力压实,煤样室的内径为199 mm,煤样室总长度为1 000 mm,采用球阀作为揭煤装置,球阀孔径为40 mm,揭煤时未对煤样施加轴向压力。试验结果表明:煤层发生渗透失稳时的临界气压梯度为3.12 MPa/m。基于渗透失稳的观点,分析了"口小腹大"突出空洞形状的成因及各种控突措施的作用机制。
- 谢焰王勇胡水根
- 关键词：揭煤煤与瓦斯突出
- 煤层一维渗透失稳模拟试验被引量：1
- 2016年
- 为了研究煤层渗透失稳机理和检验已建立的煤层渗透失稳判别式的合理性,研制了试验装置,并进行了不同煤样室直径和不同煤样压实压力的对比试验。试验结果验证了判别式的合理性。
- 王泽宁谢焰卢祁
- 关键词：判别式煤与瓦斯突出
- 含瓦斯煤体渗透失稳判别式被引量：2
- 2015年
- 为了研究含瓦斯煤体渗透失稳发生机理,假设煤层以分层形式发生失稳,提出"修正气压梯度"指标。应用总应力法,推导"临界修正气压梯度"的数学表达式,该式表明:"临界修正气压梯度"与煤体抗剪强度成正比、与煤层圆形(矩形)暴露面半径(短边宽度)成反比。结合该式,对煤与瓦斯突出的一些现象及渗透失稳发展过程影响因素进行了分析,得出失稳分层厚度随气压梯度降低而增加,以及失稳推进速度不是常量等结论。
- 谢焰王泽宁卢祁王勇
- 关键词：气压梯度抗张强度抗剪强度煤与瓦斯突出
- 煤体结构差异对气体运移影响的试验研究被引量：2
- 2014年
- 利用自行研制的装置,以氮气模拟瓦斯,以同一压力下压实的不同粒径煤样制作不同煤体结构构造煤;气源以恒定压力向煤体持续注气,使煤体吸附一段时间后,停止注气,打开放气阀,使煤体开始解吸,进行了煤体结构差异对气体运移影响的试验研究。结果表明:构造煤体的气体运移特征有线性渗流和二项式渗流。当组成构造煤体的煤颗粒粒径较大时,在流量达极值前,通过煤体的气体流量随时间的变化成线性关系,此时煤体内气体的运移特征符合线性渗流。当组成构造煤体的煤颗粒粒径较小时,在流量达极值前,通过煤体的气体流量随时间的变化成二项式关系,此时煤体内气体的运移特征符合二项式渗流。试验中大颗粒粒径煤体和小颗粒粒径煤体,在流量达到极值后,通过煤体的气体流量随时间的衰减关系均成二项式关系。
- 杜志刚严家平谢焰胡水根
- 关键词：煤体结构气体运移
- 突出通道渗透性对突出强度影响模拟试验被引量：1
- 2016年
- 为了研究突出通道渗透性对突出强度的影响规律,研制了试验装置,进行了密闭门、反滤层、金属栅栏及巷道无障碍4种揭煤试验。煤样的粒径小于4.75 mm,经15 MPa的压力压实,煤样室的内径为199 mm,煤样室总长度为1 000 mm。试验气体为N2,注气压力为0.40 MPa。采用球阀作为揭煤装置,球阀孔径为40 mm。揭煤时未对煤样施加轴向压力。试验结果表明:突出强度随突出通道渗透性的增加而增大;突出是一个由外向内发展,然后由空洞中心向四周扩展的过程;在突出的末期,随着气压梯度的降低,失稳分层厚度增大。提出将密闭门、反滤层和金属栅栏配合使用的揭煤建议。
- 谢焰卢祁杜志刚王勇王泽宁
- 关键词：揭煤煤与瓦斯突出
