瓦斯压力影响煤与瓦斯突出冲击波传播的实验研究

"蒋安飞,孙东玲,刘延保,等.瓦斯压力对煤与瓦斯突出冲击波传播的影响研究[J].矿业安全与环保,2021,48(2): 18-22. JIANGAnfei,SUNDongling,LIUYanbao,etal.Studyontheinfluenceofgaspressureonthepropagationofcoalandgas outburstshockwave[J].MiningSafety&EnvironmentalProtection,2021,48(2):18-22. DOI:10.19835/j.issn.1008-4495郾2021郾02郾004" 这篇论文详细探讨了瓦斯压力对煤与瓦斯突出过程中冲击波传播的影响。研究人员通过自主研发的煤-瓦斯两相流模拟实验系统，模拟了不同瓦斯压力条件下的煤-瓦斯两相流运动规律，实现了对煤与瓦斯突出过程中巷道内部流动的可视化监测。实验结果显示以下几个关键知识点： 1. 瓦斯压力动态变化：煤与瓦斯突出是一个快速发展的动力过程，从突出口开始并向煤体内部扩展。在这个过程中，瓦斯压力呈现出多次的上下波动，这表明瓦斯压力在突出过程中扮演着重要角色。 2. 冲击波超压特点：突出过程中，巷道内的冲击波超压表现出正压相与负压相交替变化的特征。这一现象揭示了冲击波传播的复杂性，其超压值随着初始瓦斯压力的增加，呈现出对数函数的递增趋势，这意味着更高的瓦斯压力会导致更强烈的冲击波。 3. 冲击波超压衰减：冲击波超压在巷道中的传播是一个逐渐衰减的过程。初期衰减相对缓慢，而后期则衰减速度加快，这提示我们需要关注冲击波传播早期阶段的影响，以便更好地预测和控制其潜在的危害。 4. 模拟实验的重要性：采用模拟实验的方法，可以对煤与瓦斯突出进行可控的研究，揭示出实际矿井环境中难以观察到的细节，有助于提升对煤岩瓦斯灾害防治的理解和应对策略。 5. 相关研究背景与应用：该研究受到国家自然科学基金和重庆市多项科研基金的支持，表明了对煤与瓦斯突出问题的关注程度以及科研界对此类安全问题的重视。同时，这些发现对于矿井安全管理和应急技术的发展具有重要的理论指导意义。 该研究通过实验方法深入剖析了瓦斯压力对煤与瓦斯突出冲击波传播的具体影响，为预防和减轻矿井瓦斯灾害提供了新的科学依据。这些成果不仅有助于提高矿井安全水平，还可能促进新的防灾技术和设备的研发。