煤岩破裂与瓦斯运移耦合效应试验研究

"煤岩破断与瓦斯运移耦合作用机理的试验研究" 本文是关于煤岩破断与瓦斯运移耦合作用机理的试验研究，主要探讨了在煤矿开采过程中，瓦斯运移如何影响煤体的力学性质以及两者之间的相互作用。研究人员利用自主设计的含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流装置和煤与瓦斯突出模拟试验台进行了一系列实验。 首先，研究发现瓦斯运移会显著改变煤体的力学特性。当煤体中含有的瓦斯增加时，煤的强度会降低，导致其更容易发生破断。这一现象加速了煤岩的破裂过程，增加了开采中的安全风险。 其次，实验结果指出，在相同的围压条件下，瓦斯压力的增大将加剧含瓦斯煤的三轴压缩破断程度。随着瓦斯压力的提升，煤体内部形成的瓦斯运移通道增多，进而导致瓦斯渗流流量增大。这意味着高瓦斯压力可能加剧瓦斯的释放，对矿井安全构成威胁。 此外，研究还揭示了地应力对煤与瓦斯突出的影响。垂直地应力越大，瓦斯运移变得更为困难，但同时煤与瓦斯突出的强度也更大。在这样的条件下，突出过程中温度下降的幅度较大，这表明垂直应力增加会导致煤体更深层次的破裂，从而释放出更多的瓦斯，增加能量释放，可能导致严重的煤与瓦斯突出事故。 该研究揭示了瓦斯运移与煤岩破断之间复杂的耦合关系，以及它们如何相互作用影响煤与瓦斯突出的可能性。这些发现对于理解和预防煤矿灾害具有重要的理论和实践意义，有助于制定更有效的安全措施，减少因煤岩破断和瓦斯运移引发的事故。同时，该研究也为未来深入探索煤岩力学、瓦斯动力学以及采矿工程中的安全问题提供了新的研究方向和实验基础。