潘三礦煤巷掘進(jìn)中煤與瓦斯突出過程的數(shù)值模擬.pdf

1、本文研究了含瓦斯煤的力學(xué)性能，研究了含瓦斯煤的變形、滲流和破壞受本體有效應(yīng)力和結(jié)構(gòu)有效應(yīng)力雙重有效應(yīng)力控制，揭示了等效孔隙壓力系數(shù)α在含瓦斯多孔介質(zhì)煤全應(yīng)力—應(yīng)變過程中的變化規(guī)律利用等效有效應(yīng)力將含瓦斯煤應(yīng)力變化過程中的變形破壞和煤的滲流特性有機(jī)地聯(lián)系起來。實驗研究了巖樣應(yīng)力應(yīng)變?nèi)^程的滲透性能與體積應(yīng)變的關(guān)系，研究滲透率與煤巖體積應(yīng)變的表征關(guān)系式。其可作為研究多孔介質(zhì)巖體流固耦合的一個重要的耦合關(guān)系式。詳細(xì)地論述了煤與瓦斯突出的發(fā)生機(jī)

2、理及固流耦合失穩(wěn)理論。根據(jù)滲流力學(xué)、巖石力學(xué)及彈塑性力學(xué)等知識建立起煤巖變形場及瓦斯?jié)B流場固流耦合數(shù)學(xué)模型。同時建立起以拉應(yīng)力破壞為主的煤與瓦斯突出失穩(wěn)新判據(jù)。在此基礎(chǔ)上，利用計算機(jī)有限元程序(Rfpa)方法，模擬掘進(jìn)工作面煤與瓦斯突出孕育、起動及其發(fā)生過程。為進(jìn)一步認(rèn)識煤與瓦斯突出發(fā)生機(jī)理及進(jìn)一步完善煤與瓦斯突出的預(yù)測提供了一定理論依據(jù)。 研究表明：巷道從開始掘進(jìn)到突出全過程中應(yīng)力，滲流場，煤巖變形的變化情況，瓦斯壓力及圍巖壓