煤与瓦斯突出过程中地应力、瓦斯压力作用机理探讨 |
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引用本文: | 朱立凯,杨天鸿,徐涛,赵国会,谢正红.煤与瓦斯突出过程中地应力、瓦斯压力作用机理探讨[J].采矿与安全工程学报,2018(5). |
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作者姓名: | 朱立凯 杨天鸿 徐涛 赵国会 谢正红 |
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作者单位: | 东北大学岩石破裂与失稳研究中心;煤科集团沈阳研究院有限公司 |
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摘 要: | 基于煤岩破裂损伤理论和气固耦合方法,针对不同地应力和不同瓦斯压力条件,采用RFPA2D-Flow数值计算软件对煤与瓦斯突出发生、发展过程进行数值研究,获得了煤体裂纹孕育、扩展演化规律及突出孔洞变化特征,并结合红阳二矿、西马煤矿突出实例进行验证分析。研究表明:地应力与煤与瓦斯突出发生所需的最小瓦斯压力呈线性反比关系,地应力越高突出所需的瓦斯压力越小;高地应力条件下煤与瓦斯突出的初始阶段,煤体主要在剪-拉应力作用下,形成以"–"型和"I"型裂纹组成的网格型裂纹,宏观破坏呈楔形分布,而较低地应力条件下煤与瓦斯突出的初始阶段,煤体主要在拉应力作用下,形成"I"型裂纹,宏观破坏呈环状分布;突出过程中地应力的作用使煤体破坏以楔形方式发展,瓦斯的作用使煤体破坏以弧形方式发展,突出孔洞的最终形状由地应力和瓦斯共同决定。
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