煤与瓦斯突出模拟试验：相似材料配比与性能研究

"该研究旨在探索煤与瓦斯突出的模拟试验，通过设计并实施软煤相似材料的配比方案，以模拟真实情况下的煤与瓦斯突出现象。研究人员使用了水泥作为胶结剂，碎煤作为骨料，并添加水、沙子和活性炭作为辅助材料，构建了5因素7水平的实验设计。他们制备了直径为50mm的相似材料试件，对这些试件进行了详细的测试和分析，以评估其物理、力学性质以及吸附解吸性能。" 在这项研究中，重要的是理解相似材料的配比对模拟效果的影响。结果显示，相似材料试件的单轴抗压强度与水泥的质量百分比有直接的线性关系，同时，水泥和沙子的总量比例也与相似材料的密度呈现线性关联。这意味着通过精确控制这些因素，可以制造出物理和力学特性与实际煤炭相似的材料。此外，研究还发现，所研制的相似材料在吸附和解吸二氧化碳(CO2)的能力上，与煤炭吸附和解吸甲烷(CH4)的能力表现出良好的相似性，这是模拟煤与瓦斯突出过程中的关键参数。 这项工作对于进行煤与瓦斯突出模拟试验具有重要意义，因为它提供了制作相似模型的基础，并为进一步精细化配比试验提供了指导。通过这样的试验，科学家和工程师可以更好地理解煤与瓦斯突出的机理，从而开发更有效的预防和应对策略。这不仅有助于提升煤矿的安全性，还能为煤矿行业提供科学依据和技术支持，减少与瓦斯突出相关的事故风险。 关键词涉及的领域包括煤与瓦斯突出的模拟方法、相似材料的配制技术、水泥胶结剂的作用、材料的物理和力学性质，以及材料对气体的吸附解吸性能。这些关键词涵盖了研究的核心内容，是深入理解该研究的关键。 这项研究通过创新的实验设计和材料配比，成功地创建了一种能模拟煤与瓦斯突出现象的相似材料，为模拟试验和实际矿井安全提供了宝贵的技术支持。未来的研究可以在此基础上，进一步优化材料配方，以提高模拟的准确性和实用性。