突出发展过程中瓦斯对煤的破坏作用实验研究

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煤与瓦斯突出机理的研究是突出预测和防治技术的基础。最新提出的“煤与瓦斯突出的力学作用机理”是对以往各种突出机理理论的综合与提升。本文以实验研究方法为主,对此理论中的有关突出发展阶段瓦斯对煤的破坏作用的认识进行验证和完善。   设计开发了两套实验系统,即突然卸压时瓦斯对块煤的破坏实验系统和一维突出实验系统。在纯瓦斯作用的条件下,前者主要研究不同瓦斯压力、煤体孔裂隙特性条件下瓦斯对煤体的破坏;后者主要研究瓦斯对突出过程中层裂现象的形成、煤体抛出和粉化的影响。上述实验系统的一个最重要的特点是,实现了煤体破坏的全程可视化观测。   经实验分析,本文得出了如下主要结论:   1.含瓦斯块煤突然释放外部瓦斯压力时,只有在一定的条件下才能造成煤样的破坏。影响块煤破坏的主要因素是煤体内部的裂纹。内部含裂纹很少的原煤和型煤煤块都不会因为突然卸压发生破碎;原生裂纹较多的原煤则可以产生破碎,但不会发生粉化。   2.突出的发展阶段能够产生层裂。瓦斯压力较高时产生层裂并还可使煤体喷出产生粉碎,瓦斯压力较低时只能使煤体产生层裂。   本文的研究验证了突出发展阶段瓦斯对煤的破坏作用的一些新的认识,同时也是煤与瓦斯突出机理研究的重要组成部分,对于深入了解煤与瓦斯突出有着重要的意义。同时,实验中煤样破坏的可视化设计为其它类似研究提供了新的思路。
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