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  • ISSN:0253-9993
  • CN: 11-2190/TD

《煤炭学报》

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巷道结构对突出流体冲击特性的影响性试验研究

作者(Author):

  • 许江
  • 程亮
  • 彭守建
  • 周斌
  • 焦峰
  • 杨海林
  • 魏仁忠

作者单位:

  • 重庆大学 煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室
  • 西安科技大学 安全科学与工程学院

关键词:

  • 煤与瓦斯突出
  • 两相流
  • 冲击力
  • 巷道结构
  • 动力致灾
  • 毁伤等级
  • 摘要
  • 论文图表
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  • 引用格式

突出流体的动力冲击效应是煤与瓦斯突出灾害的主要致灾因素之一。 为进一步认识该过 程中煤-瓦斯两相流的冲击动力致灾机制开展不同巷道布置形式下的突出物理模拟试验分析突 出过程中冲击力时空演化特征冲击力特征参数及其致灾毁伤等级分布。 研究结果表明:在直巷 中气流及稀疏两相流阶段冲击力的演化趋势随距突出源区距离的增加而愈发复杂;冲击力随着 固-气比的增大而增大峰值冲击力在稠密两相流阶段;冲击力衰减过程中存在起伏现象表明突 出能量的释放是阶段完成的;尾部结构对直线段的冲击力有巨大的影响表现为直角 >T >圆 弧 ;随时间的推移直巷道中部逐渐发展成为严重灾害区巷道致灾范围逐渐扩大且主要向突 出源区方向扩展;在拐弯巷道中冲击力演化受气相的影响远大于固相;拐弯巷道内有灾害集中区 的存在;冲击力在巷道内呈现出齿状的分布尤其在拐弯巷道中呈现强-弱相间的分布特征;直角 型的动力致灾力度和致灾面积都大于圆弧 和 ;重灾区主要分布在直巷道中前部和拐弯巷 道同时在直巷道尾部和拐弯巷道部分地域有安全区的存在;直角拐弯结构和平角分岔结构都存 在能量集中释放从而导致冲击动力致灾增强的机制;弧形结构可有效降低冲击动力致灾力度减少 拐弯巷道灾害集中区的数量避免或减弱能量的集中释放;正压作用时间呈周期性 字型分布;比 冲量沿巷道呈现多峰波动分布;与峰值冲击力对比加入正压作用时间因素后其差异性主要体现在 直巷道中前端;直巷道末端和拐弯巷道的冲击力时程演化规律受尾部结构的影响较大


许江,程亮,彭守建,等.巷道结构对突出流体冲击特性的影响性试验研究[J].煤炭学报,2023,48(1):238-250.
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