含瓦斯煤失稳破坏及渗流特征试验与模拟研究

来源期刊：矿业研究与开发2020年第10期

论文作者：张翔

文章页码：102 - 107

关键词：含瓦斯煤;加速加卸载;力学特征;渗透率;渗透率模型;数值模拟;

摘    要：为了探究工作面推进速度与煤岩动力灾害的内在联系,采用理论、试验和模拟相结合的方法进行了加速加卸载条件下含瓦斯煤失稳破坏及渗流特征的试验与模拟研究。试验结果表明,在加速加载路径下,试样的应力集中程度更高,失稳后渗透率激增的幅度更大;在加速卸载路径下,试样更易发生破坏,破坏后渗透率的增幅更大。在理论上建立了考虑加卸载速度变化的含瓦斯煤流固耦合模型。基于构建的模型,以试验方案为例,采用COMSOL软件模拟了4个路径的力学特性变化与瓦斯渗流过程,并将模拟结果与试验结果进行对比。结果表明:试验曲线和模拟曲线整体变化趋势、变化区间基本相同,验证了模型的适用性。研究成果对于煤岩动力灾害防治、丰富矿井瓦斯防治理论具有重要意义。