潘三礦煤巷掘進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性能，研究了含瓦斯煤的變形、滲流和破壞受本體有效應力和結(jié)構(gòu)有效應力雙重有效應力控制，揭示了等效孔隙壓力系數(shù)α在含瓦斯多孔介質(zhì)煤全應力—應變過程中的變化規(guī)律利用等效有效應力將含瓦斯煤應力變化過程中的變形破壞和煤的滲流特性有機地聯(lián)系起來。實驗研究了巖樣應力應變?nèi)^程的滲透性能與體積應變的關(guān)系，研究滲透率與煤巖體積應變的表征關(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。詳細地論述了煤與瓦斯突出的發(fā)生機

2、理及固流耦合失穩(wěn)理論。根據(jù)滲流力學、巖石力學及彈塑性力學等知識建立起煤巖變形場及瓦斯?jié)B流場固流耦合數(shù)學模型。同時建立起以拉應力破壞為主的煤與瓦斯突出失穩(wěn)新判據(jù)。在此基礎上，利用計算機有限元程序(Rfpa)方法，模擬掘進工作面煤與瓦斯突出孕育、起動及其發(fā)生過程。為進一步認識煤與瓦斯突出發(fā)生機理及進一步完善煤與瓦斯突出的預測提供了一定理論依據(jù)。 研究表明：巷道從開始掘進到突出全過程中應力，滲流場，煤巖變形的變化情況，瓦斯壓力及圍巖壓