探究吸附性煤与瓦斯突出影响因素模拟实验

论文导读：1探讨内容15-161.3.2技术路线16-182实验策略18-322.1煤样的采集加工与基本参数测定18-202.1.1煤样的采集加工182.1.2煤的基本参数18-202.2实验设备20-242.2.1大型煤与瓦斯突出模拟实验台20-242.2.2PCI–2声发射测试浅析系统242.3实验案例与步骤24-322.3.1实验案例24-262.3.2实验步骤26-323不同荷载条件对煤与瓦
摘要：煤与瓦斯突出是煤矿井下开采历程中的一种极其复杂的动力现象，对于其发生机理，目前国内外学者普遍认同综合作用假说，即煤与瓦斯突出是地应力、瓦斯和煤的物理力学性质等因素综合作用的结果。基于此假说，本论文在对成型煤样进行基本物理力学参数测定的基础上，利用煤矿灾害动力学与制约国家重点实验室（重庆大学）自主研发的大型煤与瓦斯突出历程模拟实验台和美国声学物理公司生产的PCI-2型声发射系统进行了模拟采动条件下地应力因素中不同卸压带应力大小、煤的物理力学性质因素中煤的不同含水状态和瓦斯因素中不同吸附性气体对煤与瓦斯突出影响的物理实验，对实验历程中气体压力、煤体温度和声发射特性、突出强度、突出煤粉的分选性及粉碎性等进行了探讨，取得了以下主要成果：1）在向煤体充入气体的历程中，随着气体压力的升高，煤体温度随之升高，当卸压带应力和煤体含水率增加、充入气体吸附性变差时，煤体温度的升高量减小，其中气体的吸附性对煤体温度的影响最大，煤体的含水情况对煤体温度的影响其次，而卸压带应力的大小对煤体温度的影响最小；在突出发生时，瓦斯压力迅速降低，煤体温度陡然下降，煤体温度变化与卸压带应力大小联系不大，但随着煤体含水率增大，充入气体的吸附性变差，煤体温度下降量减小，且气体吸附性比煤体含水状态对突出后煤体温度变化的影响要显著；2）煤体声发射特性与煤体温度变化量相关，不同荷载、不同含水情况和不同吸附性气体条件下实验历程中煤体温度的变化量增加，煤体产生的声发射Hit率峰值和累积Hit数增加，且在这三个影响因素中，卸压带应力大小、煤体含水状态和气体的吸附性三个因素对煤体内产生的声发射Hit率和累积Hit数的影响逐渐增强；3）随着卸压带应力的增大、煤体含水率的降低，突出强度增大，突出对突出煤粉的粉碎效果越显著；随着充入的气体依次为He、CO2、CH4，突出强度随之降低，煤与气体CH4、CO2、He依次发生突出对突出煤粉粉碎效果随之变差，且在这三个因素中，煤体的含水状态、气体的吸附性和卸压带应力大小对突出强度和突出煤粉的粉碎性的影响逐渐减弱。关键词：采动论文卸压带论文含水率论文吸附性论文煤与瓦斯突出论文
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ABSTRACT4-8
1 绪论8-18

1.1 不足的提出及探讨作用8-9

1.2 国内外探讨近况9-15

1.2.1 煤与瓦斯突出机理9-11

1.2.2 影响煤与瓦斯突出的主要因素11-13

1.2.3 煤与瓦斯突出物理模拟实验13-14

1.2.4 声发射特性14-15

1.3 探讨内容与技术路线15-18

1.3.1 探讨内容15-16

1.3.2 技术路线16-18

2 实验策略18-32

2.1 煤样的采集加工与基本参数测定18-20

2.

1.1 煤样的采集加工18

2.

1.2 煤的基本参数18-20

2.2 实验设备20-24

2.1 大型煤与瓦斯突出模拟实验台20-24

2.2 PCI–2 声发射测试浅析系统24

2.3 实验案例与步骤24-32

2.3.1 实验案例24-26

2.3.2 实验步骤26-32

3 不同荷载条件对煤与瓦斯突出的影响32-54

3.1 气体压力与煤体温度32-39

3.2 声发射特性39-48

3.

2.1 Hit 率41-44

3.

2.2 累积 Hit 数44-48

3.3 突出强度48

3.4 突出煤粉的分选性及粉碎性48-51

3.4.1 突出煤粉分区分布规律48-50

3.4.2 突出煤粉粒径分布规律50-51

3.5 本章小结51-54

4 不同含水状态对煤与瓦斯突出的影响54-88

4.1 气体压力与煤体温度54-65

4.2 声发射特性65-82

4.

2.1 Hit 率66-75

4.

2.2 累积 Hit 数75-82

4.3 突出强度82

4.4 突出煤粉的分选性及粉碎性82-87

4.1 突出煤粉分区分布规律82-85

4.2 突出煤粉粒径分布规律85-87

4.5 本章小结87-88

5 不同吸附性气体对煤与瓦斯突出的影响88-112

5.1 气体压力与煤体温度88-96

5.2 声发射特性96-106

5.

2.1 Hit 率96-101

5.

2.2 累积 Hit论文导读：作者在攻读硕士学位期间申请的专利122上一页12

数101-106

5.3 突出强度106

5.4 突出煤粉的分选性及粉碎性106-109

5.

4.1 突出煤粉分区分布规律106-108

5.

4.2 突出煤粉粒径分布规律108-109

5.5 本章小结109-112
6 结论与展望112-114

6.1 主要结论112-113

6.2 后续探讨展望113-114

致谢114-116
参考文献116-122
附录122
A. 作者在学习期间发表的论文122
B. 作者在学习期间参加的科研项目122
C. 作者在攻读硕士学位期间申请的专利122