中国安全科学学报

作者：张巨峰, 施式亮, 鲁义, 游波

单位：1 湖南科技大学 资源环境与安全工程学院,湖南 湘潭 411201; ；2 陇东学院 能源工程学院,甘肃 庆阳 745000

关键词：矿井瓦斯,煤自燃,共生灾害,耦合特征,致灾机制,防控技术

基金：国家自然科学基金面上项目资助(51774135,51974120,51974119);甘肃省青年科技计划项目(18JR3RM240);甘肃省安全生产科技项目(GAJ00011)。

为了探索矿井瓦斯与煤自燃共生灾害防控关键科学问题,研发智能化技术装备,保障高瓦斯易燃煤层安全开采,基于共生灾害多尺度、多时空、多物理化学场耦合的复杂演化过程,从瓦斯对煤炭氧化自燃的抑制和煤自燃对瓦斯爆炸极限的影响2个方面,分析共生灾害的耦合关系;考虑煤层瓦斯抽采过程中煤基质瓦斯-扩散-渗流、裂隙瓦斯-空气混流以及煤体吸附/解吸引起的煤基质变形过程,建立瓦斯抽采流-固耦合模型和煤自燃发火流-固-热耦合模型,揭示共生灾害致灾机制;归纳总结瓦斯与煤自燃共生灾害防控理论和技术,展望未来的发展趋势。研究结果表明:瓦斯与煤自燃共生灾害的发生是裂隙场内漏风氧气场、蓄热温度场、瓦斯分布场等多场耦合在时间维度上积累的结果,对其防控的关键在于共生灾害动态风险精准识别、实时预警和响应措施的快速执行。

来源：2020年第10期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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