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                全球首次大尺度真三維煤與瓦斯突出物理模擬試驗取得成功

                來源:一局能源與礦業工程學部辦公室   發表時間:2019-05-20

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                    2019年5月16日,大发快三官网工程院袁亮院士研究團隊發布重大消息,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,該實驗將為促進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。

                 

                    煤炭是我國的主體能源,但我國煤礦地質條件復雜,煤與瓦斯突出災害嚴重,特別是隨著我國煤礦普遍進入深部開采,煤與瓦斯突出已經成為煤礦安全生產的最大威脅。煤與瓦斯突出在極短時間內,由煤體向巷道或采場突出大量煤炭,湧出大量瓦斯,產生強大沖擊力,瞬時摧毀巷道設施,造成重大財產損失和人員傷亡。

                 

                    煤與瓦斯突出機理研究是災害防控的前提和關鍵,鑒於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於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,項目負責人袁亮院士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,並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,並於2014年8月獲批國家重大科研儀器研制項目。該項目由大发快三官网礦業大學、山東大學、淮南礦業集團共同承擔。2016年國家重點研發計劃“煤礦典型動力災害風險判識及監控預警技術”加盟支撐本項目。

                 

                    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。基於該平臺,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,世界上首次加載充氣保壓條件下大尺度真三維全過程巷道掘進揭煤誘發煤與瓦斯突出模擬試驗在安徽淮南獲得成功。

                 

                    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、建立基於敏感指標的突出預測預警系統奠定了堅實基礎,對於推動煤炭安全開采具有深遠的意義。

                 

                    根據計劃,項目將於今年年底結題,研究團隊將繼續開展一系列後續試驗,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,為深入研究揭示煤與瓦斯突出發生條件、掌握突出前兆信息規律、建立基於敏感指標的突出預測預警系統提供科學儀器。

                 

                 

                    (文/孟建兵 宗玉生,圖/孟建兵)

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