煤与瓦斯突出：两相流运动状态与临界条件分析

"煤与瓦斯突出过程中煤-瓦斯两相流的运动状态" 本文深入探讨了煤与瓦斯突出过程中煤-瓦斯两相流的运动特性，这是煤炭行业中一个至关重要的研究课题，因为这类突出事件对矿井安全构成巨大威胁。作者运用经典气体动力学理论，对突出孔洞内的两相流运动参数进行了一维分析，这些参数包括压力、密度、速度和流量等。通过数学建模，他们推导出了这些参数之间的函数关系，并且揭示了两相流在突出过程中的临界状态。 在煤与瓦斯突出事件中，孔洞形态、瓦斯压力、煤体破坏速度和瓦斯含量等因子显著影响着两相流的出口流动状态。当流动状态达到或超过临界点时，由于孔洞口小腔大的特殊结构，瓦斯流无法充分膨胀，导致喷出的瓦斯流处于未完全膨胀状态。这种情况下，大量的未完全膨胀瓦斯在巷道中瞬间膨胀，能产生极大的动力效应，进而对矿井设备和通风系统造成严重损害。 文章还通过数值模拟和实际案例，直观地展示了临界流动理论的应用。临界运动状态被确认为影响煤与瓦斯突出动力效应的关键因素之一，对于预测和防止这类灾害具有重大意义。因此，理解并掌握这种运动状态有助于提升矿井的安全预警系统，有效预防和减轻突出灾害的影响。 该研究工作得到了国家重点基础研究发展计划(973)项目的资助，进一步证明了在煤炭行业研究中，对煤与瓦斯突出过程的深入理解和科学预测是当前研究的重点。文章的作者孙东玲、胡千庭和苗法田等人的工作为此领域的理论研究和实践应用提供了宝贵的贡献。