基于热 流 固体系参数演变的煤与瓦斯突出能量演化 论文

基于气固耦合作用条件下的煤与瓦斯突出物理模拟试验结果，分析了突出过程中的温度-气压-应力体系演化过程，从热力系统能量守恒的思想出发，探讨了突出过程中多变指数的实时演化，并根据动态变化的多变指数推导出了多变过程中的瓦斯膨胀能的计算方法，在此基础上讨论了突出过程中的能量释放问题。研究结果表明:煤体不同区域的应力变化在突出过程中共呈现3种类型，即:初始下降-波动升降-平稳回升型、初始上升-小幅下降-平稳回升型和小幅下降-平稳回升型;煤体内瓦斯压力变化过程呈现两种类型，即:初始下降-波动升降-平稳下降型与平稳下降型;煤体温度则在突出过程中表现为单一的持续下降过程。煤体卸压区和应力集中区在突出前期为定温-定压-定熵相互转换的多变过程，突出中期为定温过程，突出后期为定温-定压相互转换多变的过程;应力升高区在突出前期为定温-定压相互转换的多变过程，突出中期至后期主要表现为定温过程;原岩应力区在突出前期为定温-定压相互转换的多变过程，突出中期至后期处于一个定温-定压-定熵相互转换的多变过程。突出过程中煤体的弹性应变能释放主要来自于应力集中区和应力升高区，煤体内各区域的弹性应变能的释放都会经历一个下降随