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《安徽理工大学》 2010年
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应力场和瓦斯场采动耦合效应研究

王磊  
【摘要】:本文自主研制了含瓦斯煤岩体气固耦合参数测试仪,并利用该仪器在含瓦斯煤应力与瓦斯压力相互影响的实验研究基础上,综合运用数值模拟、理论分析和现场实测等研究方法,全面、系统、深入的研究了高瓦斯煤层应力场和瓦斯场采动耦合效应。研究表明:工作面煤层的透气性、瓦斯压力与采动应力具有密切的相关性,且都受控于应力的分布与演化发展,揭示了高瓦斯煤层应力场与瓦斯场具有典型的耦合效应。发现了工作面前方煤体内存在峰前屈服扩容区及扩容区内瓦斯压力不稳定的规律。构建了扩容区应力与瓦斯压力的耦合方程,揭示了扩容行为是瓦斯解吸和吸附活跃的主要因素。煤体扩容阶段瓦斯压力易发生突变,形成高瓦斯压力梯度,控制开采应力对瓦斯场的影响,是防控煤岩瓦斯动力灾害的关键因素。研究成果丰富了高瓦斯煤层煤与瓦斯突出机理,为有效控制煤与瓦斯突出提供理论依据,对实现安全高效开采具有重要意义。
【学位授予单位】:安徽理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TD712

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