煤与瓦斯突出物理模拟试验中甲烷相似气体的探索

• 作者: 张冰 张庆贺 张德民 朱海洋 李术才 王汉鹏 薛俊华
• 来源期刊: 岩土力学
• 关键词: 煤与瓦斯突出 物理模拟 甲烷 二元气体
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 所属期刊栏目: 基础理论与实验研究
• 页码范围: 479-486
• 页数: 8页
• 分类号: TD821
• 语种: 中文
• DOI: 10.16285/j.rsm.2017.02.022

摘要

当前煤与瓦斯突出物理模拟试验多采用二氧化碳代替甲烷,导致试验结果偏差较大.为了保证模拟试验相似性并规避甲烷气体带来的安全风险,提出了甲烷相似气体的概念.基于瓦斯在突出过程中的作用机制和相似准则,结合煤与瓦斯突出防治规定,建立了以瓦斯含量、瓦斯放散初速度、初始瓦斯膨胀能和含瓦斯煤力学性质为参数的相似指标.初步采用二氧化碳体积分数为20％、40％、60％、80％的二氧化碳和氮气二元混合气体作为甲烷相似气体的筛选气体.按照相关规范,分别测定了甲烷和筛选气体的相似指标参数值,确定了与瓦斯含量、瓦斯放散初速度、初始瓦斯膨胀能和含瓦斯煤力学性质接近的混合气体组分分别是二氧化碳体积分数为60％、35％、45％和54％.相关性分析结果表明,上述4种配比气体与甲烷性质相关性高,可以作为相似气体的待定气体.采用待定气体和甲烷进行了模拟试验,结果表明,二氧化碳体积分数为45％的混合气体的突出现象和突出临界值与甲烷接近,与甲烷相似性高.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李术才	山东大学岩土与结构工程研究中心	509	10881	56.0	78.0
2	薛俊华		12	289	7.0	12.0
3	张冰	山东大学岩土与结构工程研究中心	39	187	8.0	12.0
4	王汉鹏	山东大学岩土与结构工程研究中心	31	1152	16.0	31.0
5	张庆贺	山东大学岩土与结构工程研究中心	4	45	4.0	4.0
6	朱海洋	山东大学岩土与结构工程研究中心	1	9	1.0	1.0
7	张德民	山东大学岩土与结构工程研究中心	1	9	1.0	1.0