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世界首例煤與瓦斯突出物理模擬試驗成功
字號:[    ] 發布時間:2019-05-17 來源:新華網

  5月16日,中國工程院袁亮院士研究團隊發布消息,由該研究團隊開展的大尺度真三維煤與瓦斯突出物理模擬試驗在安徽淮南取得成功,這是全球首次在加載充氣保壓條件下進行的一次巷道掘進揭煤誘發煤與瓦斯突出模擬試驗,該實驗將為推動煤與瓦斯突出發生機理與規律研究、提升煤礦瓦斯災害防控水平起到巨大的推動作用。

  煤與瓦斯突出機理研究是災害防控的前提和關鍵,鑒于突出事故的巨大破壞性,長期以來,對煤與瓦斯突出機理研究僅停留于對事故資料的收集整理上,已經成為世界采礦界亟待突破的重大科學問題和工程技術難題。

  針對這些難題,袁亮院士研究團隊創新性提出采用全過程相似的物理模擬試驗,對煤與瓦斯突出機理進行研究,并提出研發科學有效的突出模擬試驗儀器,用以解決突出物理模擬的技術與儀器瓶頸,為揭示突出災害發生機理及規律提供公共試驗平臺。該研究得到了國家自然基金委資助,并于2014年8月獲批國家重大科研儀器研制項目。該項目由中國礦業大學、山東大學、淮南礦業集團共同承擔。

  項目研究以綜合假說和基礎理論為科學指導,綜合考慮地應力、瓦斯壓力、煤巖體特性和開挖施工過程等關鍵因素,形成了與煤礦現場高度相似的“六套基礎試驗儀器+多尺度模擬試驗系統”系統性科學試驗平臺?;詬悶教?,研究團隊以煤礦典型突出事故為原型,開展了相似比尺為1:30的模擬試驗。歷時四年研究,2019年1月30日22時左右,在安徽淮南試驗成功。

  項目研究推導建立了煤與瓦斯突出相似模擬準則,突破了突出定量模擬難題;研發了煤巖瓦斯相似材料,提出了煤層高壓氣體“三層密封”方法,實現了煤層瓦斯賦存的真實模擬;提出了??榛杓撲枷牒投來蔥砸瞧鞴δ苤副?,研發了模型掘進及信息獲取一體化測控系統,形成了功能新穎、測控精準的系統性科學試驗平臺;創建模式化試驗模型制作方法與工藝,實現了試驗模型的高效、精準制作。

  該研究成果填補了吸附瓦斯煤巖特性試驗與突出全過程真實模擬的技術空白,為深入研究煤與瓦斯突出發生條件、掌握突出前兆信息規律、建立基于敏感指標的突出預測預警系統奠定了堅實基礎,對于推動煤炭安全開采具有深遠的意義。根據計劃,項目將于今年年底結題,研究團隊將繼續開展一系列后續試驗,進一步完善儀器系統功能參數,最終建成研究煤與瓦斯突出機理與規律的公共試驗平臺。(王龍飛)


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責任編輯: 劉一鳴 關閉窗口
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