煤与瓦斯突出试验模型构建研究

发布时间：2017-12-09 07:47

  本文关键词：煤与瓦斯突出试验模型构建研究

  更多相关文章： 应力集中 煤与瓦斯突出 模拟试验 SCA加载介质 力学加载

【摘要】：SCA是一种水泥类膨胀材料，其极限膨胀力超过50MPa，且应力增长过程具有动态特征，SCA膨胀材料的力学特性对构建具有复杂边界条件的大型煤（岩）体力学模型、开展岩爆和瓦斯灾害的研究、并在未来实现构建煤与瓦斯突出物理模型以及开展岩爆和瓦斯灾害的研究具有重要价值。 本论文基于SCA加载原理构建力学模型，前期试验设计构建了“包体模型”并通过模拟实现对包体模型施加三向应力的试验方法：突出模型分包体式和条带式应力集中区模型两种，分别模拟煤包和采掘空间围岩中的应力分布，，模拟煤与瓦斯突出的试验研究。 通过“突出”试验桶中SCA材料加水膨胀产生高温生成水蒸气，在桶内产生膨胀应力对顶盖自由面产生膨胀压，发生喷孔现象，试验模拟诱导煤体突出，研究模拟试验突出发生时顶盖位移量，并模拟在相同约束压力下对顶盖产生相同位移量的力学加载试验，以此可以计算实际发生“突出”瞬间临界压力，为今后建立煤与瓦斯突出的力学判据。 本论文试验构建的模拟煤与瓦斯“突出”试验桶的突出模型包含了煤与瓦斯突出的主控因素和诱导因素，并且根据试验用的SCA膨胀材料产生得出的膨胀压，模拟实际井下作业时发生的煤与瓦斯突出现象，有助于揭示煤与瓦斯突出的新机制，并对于预防煤与瓦斯突出具有重要意义。
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD713

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本文编号：1269617