高地应力条件煤与瓦斯突出模拟试验研究

• 作者: 唐巨鹏 任凌冉 潘一山 张昕
• 来源期刊: 煤炭科学技术
• 学科: 工学
• 关键词: 煤与瓦斯突出 埋藏深度 煤粉分布 相对突出强度 临界气体压力 高地应力
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 安全科学与工程|Safety Science and Engineering
• 页码范围: 113-121
• 页数: 9页
• 分类号: TD713
• 语种: 中文
• DOI: 10.13199/j.cnki.cst.QNTK21-1230

摘要

深部煤与瓦斯突出发生机理必然与浅部存在显著差异,将辽宁某矿12煤层型煤作为研究对象,采用自主研发的可同时施加轴压、围压、孔隙压的煤与瓦斯突出全过程模拟装置,以轴压模拟上覆岩层应力作用,围压模拟围岩应力作用,孔隙压模拟气体压力,进行了埋深分别为1100、1300、1500、1700、1900、2100、2300和2500 m的高地应力条件煤与瓦斯突出模拟试验并验证了其可靠性,定义单位气体压力突出煤粉质量为相对突出强度,得到相对突出强度、临界气体压力与埋深关系规律.结果发现:①深部煤与瓦斯突出特征与浅部存在明显差异,突出煤粉分布呈喇叭形,主要集中在15～25 m内,突出煤粉质量占比达52％～63％;②深部煤与瓦斯突出相对突出强度和临界气体压力变化趋势具有2阶段特征,存在分界深度为1700 m,埋深1100～1700 m为剧烈变化阶段,埋深1700～2500 m为缓慢变化阶段;③深部煤与瓦斯突出瞬时气体压力具有"台阶效应",台阶效应持续时间随埋深增大而减小,在埋深2500 m时台阶效应消失,说明此时煤与瓦斯突出具有更大的突出危险性.