煤与瓦斯突出物理模拟试验研究新进展

为深入研究煤与瓦斯突出发生机理,解决煤炭开采的安全问题,本课题组在相似体系及物理模拟试验等方面进行了研究并取得了新的进展。建立了基于煤与瓦斯突出能量模型、经典气固耦合模型的煤与瓦斯突出相似准则,研发了高吸附含瓦斯煤相似材料、特低渗岩层相似材料与本质安全型相似气体,保证了物理模拟试验的科学性和准确性;研发了可视化恒容固气耦合试验仪、环向位移测试系统、煤粒瓦斯放散测定仪、瓦斯膨胀能测定仪、岩石三轴力学渗透测试仪、相似材料渗透率测定仪等6套基础试验仪器,实现了高压气体特定条件下煤岩瓦斯特性的精准、全面测控;基于综合作用假说和基础理论,研发了以巷道掘进诱突为目标的多尺度煤与瓦斯突出定量模拟试验系统,实现了地应力、瓦斯压力、煤岩体特性3因素可调的巷道掘进揭煤诱导突出真实模拟;创新了功能技术与方法工艺,以淮南新庄孜矿"6.12"突出事故为原型,世界上首次成功实现了大尺度模型加载充气保压条件下巷道掘进揭煤诱发煤与瓦斯突出试验模拟。