基于物理模拟的煤与瓦斯突出主控因素及能量演化过程

配制物理特性与原煤相似的型煤,结合自主研发的煤与瓦斯突出模拟系统,研究煤与瓦斯突出过程中的能量演化过程及突出主控因素。研究表明:突出实验存在临界压力(0.75 MPa),在瓦斯压力0.75~1.25 MPa,模拟地应力5~20 MPa的范围内,突出的煤体质量最大可达28.1%,最远达14.1 m。突出过程中,能量是不断衰减的,表现为高压腔体外端压力传感器率先感应,内侧明显滞后约0.1 s。正交实验表明,瓦斯压力是煤与瓦斯突出的主控因素,但地应力与水分含量同样发挥重要作用。水分由2%上升到7%的过程中,突出强度迅速降低,趋势呈非线性规律。