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1、第20卷第9期中国安全科学学报Vol.20No.92010年9月ChinaSafetyScienceJournalSep.2010*煤与瓦斯突出过程中煤体瓦斯的作用研究1,21,231,4王刚程卫民教授谢军高级工程师陈金华工程师(1山东科技大学资源与环境工程学院,青岛2665102山东科技大学矿山灾害预防控制教育部重点实验室,青岛2665103澳大利亚联邦科学与工业研究组织,布里斯班40694煤炭科学研究总院重庆研究院,重庆400037)学科分类与代码:6203070(安全系统工程)中
2、图分类号:X936;TD713+.1文献标志码:A资助项目:长江学者和创新团队发展计划资助(IRT0843);山东省科技发展计划项目(2010GSF10808)。摘要为了研究煤与瓦斯突出过程中煤体瓦斯的作用,采用煤体中瓦斯总量守恒的原理研究瓦斯含量与瓦斯积聚内能的基本方程和影响因素;分析煤与瓦斯突出产生的力学条件和机理,建立了煤与瓦斯突出危险程度的矩阵图。结果表明:瓦斯含量是煤体瓦斯内能最直接的反应,其值大小决定瓦斯内能的大小;瓦斯压力梯度、煤体的断裂韧性及煤体内的裂隙发育程度决定着瓦斯突出的危险性,低渗透性构造煤对瓦斯运移阻力较大,容易
3、形成较大的瓦斯压力梯度,从而更容易发生煤与瓦斯突出。煤层中的瓦斯含量、瓦斯压力、地应力越大,煤体的强度、渗透率越小,越容易发生突出。煤层瓦斯情况、力学性能、地质构造和煤层的应力状态是决定煤与瓦斯突出的主要因素。关键词煤与瓦斯突出;渗透率;瓦斯内能;瓦斯含量;瓦斯压力梯度StudyontheEffectofGasintheCoalandGasOutburst1,21,231,4WANGGangCHENGWeimin,Prof.XIEJun,SeniorEngineerCHENJinhua,Engineer(1CollegeofRes
4、ources&EnvironmentalEngineering,ShandongUniversityofScience&Technology,Qingdao266510,China2KeyLaboratoryofMinistryofEducationforMineDisasterPrevention&Contro,lShandongUniversityofScience&Technology,Qingdao266510,China3CSIROEarthScience&ResourceEngineering,POBox883,Kenmore,QLD40
5、69,Australia4ChongqingBranch,ChinaCoalResearchInstitute,Chongqing400037,China)Abstract:Inordertostudytheeffectofgasintheprocessofcoalandgasoutbursts,thispaperstudiesthebasicequationofgascontentandgasinternalenergyandcontrollingfactorsaccordingtotheconservationofthequantityofga
6、s.Themechanicalconditionsandthemechanismsforthecoalandgasoutburstareanalyzed.Outburstriskmatrixisbuil.tResultsshowthattheporosityofcoalisdeterminedbytheporesizeofcoalitsel,fandgascontentofcoalseamisthemostdirectrepresentativeofinternalenergythatisdependentonthegasconten.tTherisk
7、ofcoalandgasoutburstisdeterminedbygaspressuregradien,tthefracturetoughnessofcoalanddevelopmentdegreeofcracksincoalseam.Lowpermeabilitypreventsthegasfromtransporting,causinglargergaspressuregradientandincreasingtheriskofoutburs.tAnoutburstismorelikelytohappeninthefollowingconditi
8、ons:highergascontentandpressure,higherst
