深部巷道煤与瓦斯突出及冲击演化特征试验研究

为进一步揭示煤与瓦斯突出两相流冲击破坏机制，利用自主研制的真三轴煤与瓦斯突出巷道模拟试验系统，以阜新孙家湾突出煤层为研究对象，制作型煤试件，开展不同埋深(1 000,1 200,1 400,1 600,1 800,2 000 m)下深部巷道煤与瓦斯突出模拟试验，定义试验突出临界瓦斯压力状态下的相对突出强度为单位突出强度，分析临界瓦斯压力、单位突出强度与埋深之间的关系，得到临界瓦斯压力、有效应力与冲击参数(冲击力峰值、到达峰值时间、突出持续时间)之间的变化规律，基于突出冲击波阵面速度公式，反演冲击气流在模拟巷道内的传播速度。研究结果表明：(1)突出启动时，高压瓦斯裹挟煤粉剧烈喷出，不同埋深下突出煤粉均在距突出口0～6.45m区间聚集，随埋深增大，煤粉集中区质量占比增大，随突出距离增加，煤粉质量占比逐渐减小，表明突出能量随突出距离逐渐衰减，且突出后煤粉沉降具有分选特征；(2)随埋深增大，临界瓦斯压力减小，单位突出强度逐渐增大，且埋深越大，变化幅度越大，表明深部煤与瓦斯突出阈值低，易诱发和强度大的特性；(3)冲击力在巷道内演化经历了“上升→峰值→降低”过程，呈现“波峰效应”，冲击气流传播速度...