煤體高壓空氣爆破模擬試驗(yàn)研究

褚懷保， 王 昌， 楊小林， 嚴(yán)少洋， 魏海霞， 任志強(qiáng)， 陳 真， 朱思源

(1. 河南理工大學(xué) 土木工程學(xué)院，河南 焦作 454003；2. 河南理工大學(xué) 河南省地下工程與災(zāi)變防控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 焦作 454003)

煤炭是工業(yè)的“糧食”，是中國(guó)能源的基石和能源安全的壓艙石，也是可以高效利用的最經(jīng)濟(jì)安全的清潔能源。中國(guó)是全球最大的煤炭生產(chǎn)、消費(fèi)和地下開采占比最高的國(guó)家。中國(guó)“富煤、貧油、少氣”的能源賦存特點(diǎn)決定了煤炭作為主體能源的地位在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)不會(huì)改變[1]。面對(duì)“二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”的目標(biāo)，煤炭開發(fā)過程必須堅(jiān)持綠水青山就是金山銀山理念。推動(dòng)實(shí)現(xiàn)開發(fā)過程的近零生態(tài)環(huán)境損傷，不斷提高煤層氣(瓦斯)的資源綜合利用率是亟待解決的難題之一。

煤層氣(瓦斯)是賦存在煤層及煤系地層的烴類氣體。中國(guó)煤層氣儲(chǔ)量約為36.8萬(wàn)億m3(埋深2 000 m以淺煤層氣)，居世界第三，煤層氣可采資源量約10萬(wàn)億m3。加快煤層氣(瓦斯)開發(fā)利用，對(duì)保障煤礦安全生產(chǎn)、增加清潔能源供應(yīng)、減少溫室氣體排放都具有重要意義。但是，中國(guó)煤層氣資源賦存條件復(fù)雜，高應(yīng)力、構(gòu)造煤、低滲透性煤層氣資源占比高，在煤層氣抽采基礎(chǔ)理論和技術(shù)工藝方面尚未取得根本性突破。而且，隨著開采深度的持續(xù)增大，地應(yīng)力、煤層氣含量和壓力增大，煤層微孔隙、低滲透性和高吸附等特征愈發(fā)明顯，煤層氣抽采難度進(jìn)一步加大，低滲透率已成為制約中國(guó)煤層氣抽采效果成敗的關(guān)鍵所在。采取有效方法改善煤儲(chǔ)層裂隙發(fā)育水平，疏通滲流通道，提高煤層透氣性，實(shí)現(xiàn)煤層氣高效抽采，完成煤層氣開發(fā)利用的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃目標(biāo)，建設(shè)美麗中國(guó)，成為目前亟待解決的重大科學(xué)問題。

經(jīng)過多年的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外研究人員對(duì)低滲透性高瓦斯煤層進(jìn)行了多種增透技術(shù)的探索性研究，并取得了豐碩的研究成果。對(duì)于有保護(hù)層開采條件的高瓦斯低透氣性煤層，層間卸壓造縫增透效果較好，技術(shù)成熟[2-3]。對(duì)于大多數(shù)沒有保護(hù)層開采條件的高瓦斯低透氣性煤層，水力壓裂、水力沖孔、水力割縫等水力化增透技術(shù)是低透氣儲(chǔ)層增產(chǎn)改造的主要措施[4-6]，能夠極大地促進(jìn)煤層氣的開采。但水力化措施需要消耗大量的水資源，而且水的侵入和滯留會(huì)對(duì)儲(chǔ)層產(chǎn)生水鎖和水敏性傷害[7-8]。同時(shí)，大量的水基壓裂液占據(jù)氣體流動(dòng)通道，從而降低產(chǎn)氣量。此外，水力壓裂液中一般含有化學(xué)添加劑，開采所產(chǎn)生的大量廢水滲透到地表及地下飲用水層而產(chǎn)生污染[9]。所以，各國(guó)研究人員都在積極尋求水力化增透措施的替代方法。深孔預(yù)裂爆破致裂[10-12]、二氧化碳相變致裂[13-15]、高能高壓氣體沖擊[16-17]、可控沖擊波沖擊[18-19]、超聲波震動(dòng)[20-21]、液氮冷沖擊[22]等無(wú)水化增透技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明這些技術(shù)都能夠在一定程度上提高低滲透煤層瓦斯抽采效果。

高壓空氣爆破是通過瞬間釋放高壓氣體沖擊煤體達(dá)到增加煤體滲透性的一種物理爆破技術(shù)[23]，其實(shí)質(zhì)是在高壓空氣爆破應(yīng)力波、高壓氣體、原巖應(yīng)力、瓦斯氣體壓力共同作用下，炮孔近區(qū)初始宏觀裂紋的形成與擴(kuò)展、中區(qū)初始裂紋穩(wěn)態(tài)擴(kuò)展和遠(yuǎn)區(qū)原生裂紋擾動(dòng)損傷擴(kuò)展的過程。但煤體高壓空氣爆破作用機(jī)理研究仍停留在初期階段，高壓空氣爆破作用下煤體內(nèi)部應(yīng)力場(chǎng)和損傷演化規(guī)律、裂紋擴(kuò)展和損傷斷裂機(jī)理缺少系統(tǒng)研究，致使高壓空氣爆破技術(shù)的廣泛應(yīng)用和推廣受到限制。

作者團(tuán)隊(duì)自行研制高壓空氣爆破試驗(yàn)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)開展模擬煤體高壓空氣爆破試驗(yàn)，基于試驗(yàn)結(jié)果和損傷斷裂力學(xué)理論，以期揭示煤體中高壓空氣爆破應(yīng)力波的傳播與衰減規(guī)律和煤體損傷斷裂過程與機(jī)理，為高壓空氣爆破增透技術(shù)應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 高壓空氣爆破試驗(yàn)裝置

為開展高壓空氣爆破試驗(yàn)，自行研制了高壓空氣爆破試驗(yàn)系統(tǒng)，試驗(yàn)系統(tǒng)由氣體加壓系統(tǒng)、高壓氣體釋放控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成，高壓空氣爆破試驗(yàn)系統(tǒng)示意圖和實(shí)物圖如圖1所示。試驗(yàn)過程中，首先，空氣經(jīng)過空氣壓縮機(jī)和氣體增壓泵組成的加壓系統(tǒng)(增壓比為1∶100，最高可增壓至80 MPa)兩次加壓達(dá)到試驗(yàn)設(shè)計(jì)壓力，隨后，增壓后的氣體輸送到壓力釜(容量為1 L)中進(jìn)行儲(chǔ)存，以保證高壓空氣爆破所需氣體量。最后，通過高速電磁閥以及數(shù)字壓力表組成的控制系統(tǒng)控制壓力釜中的高壓氣體瞬間釋放至炮孔內(nèi)沖擊試塊，同時(shí)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)應(yīng)變和裂紋擴(kuò)展速度的采集。

2 高壓空氣爆破試驗(yàn)

圖2為高壓空氣沖擊作用下試件的裂紋擴(kuò)展。為了進(jìn)一步揭示應(yīng)力波的傳播和衰減規(guī)律，以及煤體損傷斷裂的過程和機(jī)理，研究了高壓空氣沖擊作用下的峰值應(yīng)變、損傷值和裂紋擴(kuò)展速度，并與炸藥爆破的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。

2.1 試驗(yàn)方法

根據(jù)文獻(xiàn)[24]試驗(yàn)結(jié)果，制作模擬煤體試塊5塊，試塊材料配比及基本物理力學(xué)性能參數(shù)如表1所示，試塊尺寸為500 mm×500 mm×400 mm，如圖3(a)所示。

表1 試塊材料配比及物理力學(xué)性能參數(shù)Tab.1 The material mass ratio and physico-mechanical parameters of the sample

試塊中間預(yù)留直徑為20 mm、孔深為300 mm的炮孔，為消除邊界效應(yīng)對(duì)應(yīng)變波測(cè)試結(jié)果的影響，高壓空氣爆破試驗(yàn)時(shí)在試塊的四周面上涂一層黃油(5 mm厚)，然后用圍壓加載系統(tǒng)的鋼板進(jìn)行約束，如圖3(b)所示。

根據(jù)應(yīng)力波指數(shù)衰減規(guī)律，在高壓氣體釋放口高度距預(yù)留孔中心距離分別為50 mm，150 mm，250 mm，300 mm的四個(gè)位置預(yù)埋應(yīng)變磚(應(yīng)變磚尺寸20 mm×20 mm×20 mm的)，用采樣頻率200 K的DH5922N動(dòng)態(tài)信號(hào)采集系統(tǒng)采集爆炸應(yīng)變波形，如圖4(a)所示，分析煤體中高壓空氣爆破應(yīng)變波傳播與衰減規(guī)律。

為分析煤體高壓空氣爆破損傷規(guī)律，用NM-4A型非金屬超聲波檢測(cè)儀在高壓空氣爆破前后分別對(duì)試塊進(jìn)行超聲波波速測(cè)試，測(cè)點(diǎn)以過試塊中心的水平線和垂直線為基準(zhǔn)線，間隔50 mm進(jìn)行布置，超聲波測(cè)試如圖4(b)所示，根據(jù)測(cè)點(diǎn)超聲波測(cè)試結(jié)果，利用公式[25]D=1-(v/v0)2(v0和v為試塊高壓空氣爆破前后的超聲波波速)計(jì)算各測(cè)點(diǎn)的損傷值，最終以布置在高壓氣體釋放口高度處的水平線上的測(cè)點(diǎn)損傷值為例進(jìn)行分析。

同時(shí)，分析煤體高壓空氣爆破作用下煤體內(nèi)裂紋擴(kuò)展過程與規(guī)律，在高壓氣體釋放口高度預(yù)布設(shè)φ0.14 mm 的漆包銅線作為傳感器進(jìn)行裂紋擴(kuò)展速度測(cè)試，第一條銅線距離炮孔邊緣50 mm，各條銅線間隔20 mm，如圖4(c)所示，測(cè)試儀器為BSW-3A型智能五段爆速儀，測(cè)試儀器如圖4(d)所示。

2.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

最終試驗(yàn)結(jié)果取5塊試塊各項(xiàng)測(cè)試結(jié)果的平均值，超聲波測(cè)試試驗(yàn)結(jié)果以布置在高壓氣體釋放口高度的水平線上測(cè)點(diǎn)為例，各測(cè)點(diǎn)間距為50 mm，取釋放口高度的一排水平測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)作為分析數(shù)據(jù)，炸藥爆炸作用和高壓空氣爆破作用下煤體中應(yīng)變峰值、損傷值和裂紋擴(kuò)展速度，如表2所示。

表2 模擬煤體爆破損傷斷裂試驗(yàn)結(jié)果Tab.2 The results of coal blasting damage and fracture experiment

2.2.1 高壓空氣爆破作用下煤體中應(yīng)力波傳播與衰減規(guī)律

試驗(yàn)中5塊試塊共采集到有效波形11個(gè)，由于應(yīng)變片防潮處理、應(yīng)變磚埋設(shè)、儀器參數(shù)設(shè)置等原因，其中9個(gè)波形為無(wú)效波形。為對(duì)比分析高壓空氣爆破應(yīng)力波波形和炸藥爆炸作用下煤體內(nèi)應(yīng)力波波形特征及差異，直接用DasView2.0軟件導(dǎo)出實(shí)測(cè)波形圖，如圖5所示。

為分析高壓空氣爆破作用下煤體內(nèi)應(yīng)力波傳播與衰減規(guī)律，根據(jù)表2數(shù)據(jù)做出高壓空氣爆破和炸藥爆破作用下測(cè)點(diǎn)應(yīng)變峰值隨距離的變化曲線，并采用Origin 軟件對(duì)曲線進(jìn)行非線性擬合(y=axb)，如圖6所示。

(1) 從圖5可以看出，高壓空氣爆破作用和炸藥爆破作用下煤體中應(yīng)力波波形相同，均是由壓縮相和拉伸相兩部分組成，但高壓空氣爆破應(yīng)力波脈寬較爆炸應(yīng)力波脈寬長(zhǎng)。

炮孔中炸藥爆炸或者是高壓氣體釋放時(shí)，炮孔壁承受炸藥爆轟波或高壓氣體沖擊作用，沖擊擾動(dòng)在試塊中傳播引起第一段由壓縮相和拉伸相組成的完整的平滑應(yīng)力波形，隨后波在傳播過程中受到反射應(yīng)力波、高壓氣體與瓦斯氣體準(zhǔn)靜態(tài)應(yīng)力場(chǎng)和原巖應(yīng)力場(chǎng)共同作用，致使第二段波形更加復(fù)雜。從測(cè)點(diǎn)第一段完整應(yīng)力波波形可以看出，測(cè)點(diǎn)首先承受應(yīng)力波的壓應(yīng)力，隨后承受拉應(yīng)力，與文獻(xiàn)[26]測(cè)試結(jié)果一致。

(2) 由圖6擬合結(jié)果可知，高壓氣體沖擊作用下煤體中應(yīng)力波衰減指數(shù)α為1.53，符合α=2-μ/(1-μ)(μ為煤體的泊松比，0.14～0.3)，而爆炸應(yīng)力波衰減系數(shù)基本符合α=3-μ/(1-μ)，高壓氣體沖擊作用下應(yīng)力波的衰減較慢。

(3) 從圖5可以看出，高壓空氣爆破作用下煤體所產(chǎn)生的應(yīng)力波脈寬較爆炸應(yīng)力波脈寬長(zhǎng)，高壓氣體沖擊作用下應(yīng)力波壓縮作用時(shí)間在1.8～2.2 ms左右，拉伸作用時(shí)間在2.6～3.1 ms，而炸藥爆炸應(yīng)力波壓縮相作用時(shí)間為40～50 μs，拉伸作用時(shí)間為100 μs以上[27]，高壓空氣爆破應(yīng)力波脈寬明顯大于爆炸應(yīng)力波脈寬。脈寬越大的應(yīng)力波隨著傳播距離增大而產(chǎn)生的峰值應(yīng)力衰減越小，彌散越小，煤體對(duì)高頻波具有較明顯的彌散作用，因而會(huì)大幅度削弱短脈寬的高頻波峰值應(yīng)力，所以爆炸應(yīng)力波在煤體內(nèi)的衰減更快。

2.2.2 煤體高壓空氣爆破損傷斷裂過程與規(guī)律

為進(jìn)一步分析高壓氣體沖擊作用下煤體損傷與斷裂過程和規(guī)律，根據(jù)表1數(shù)據(jù)，將損傷值計(jì)算結(jié)果擴(kuò)大1 000倍和裂紋擴(kuò)展速度處在同一個(gè)量級(jí)范圍內(nèi)，做出煤體高壓氣體沖擊損傷與裂紋擴(kuò)展速度隨距離的變化曲線，如圖7所示。

(1) 從圖7可以看出，高壓空氣爆破作用下煤體損傷斷裂過程可分為兩個(gè)階段，即應(yīng)力波作用下的初始裂紋形成與擴(kuò)展階段(損傷值和裂紋擴(kuò)展速度較大)和高壓氣體驅(qū)動(dòng)裂紋穩(wěn)定擴(kuò)展階段(損傷值和裂紋擴(kuò)展速度基本穩(wěn)定)。

(2) 高壓空氣爆破作用下煤體的損傷和裂紋擴(kuò)展是高壓空氣爆破應(yīng)力波、高壓氣體、瓦斯氣體和原巖應(yīng)力共同作用的結(jié)果。高壓空氣爆破作用下形成的應(yīng)力波峰值小，煤體內(nèi)不產(chǎn)生或很少產(chǎn)生壓縮粉碎區(qū)，只能在應(yīng)力波拉伸作用下產(chǎn)生初始徑向裂紋，初始徑向裂紋以0.15～0.40倍應(yīng)力波的傳播速度擴(kuò)展，此階段裂紋擴(kuò)展速度為486.4 m/s(0.196倍應(yīng)力波波速)，該區(qū)域損傷值為0.429～0.697，而炸藥爆炸初始裂紋擴(kuò)展速度為591.2 m/s(0.238倍應(yīng)力波波速)，該區(qū)域損傷值為0.401～0.895。因此炮孔近區(qū)裂紋擴(kuò)展速度和損傷值都比較大，但應(yīng)力波隨著距離的增大按指數(shù)α=2-μ/(1-μ)規(guī)律快速衰減，所以該階段擴(kuò)展范圍較小。

(3) 隨著距離的增大，應(yīng)力波不能繼續(xù)促進(jìn)初始徑向裂紋擴(kuò)展，高壓氣體楔入初始徑向裂紋驅(qū)動(dòng)裂紋穩(wěn)定擴(kuò)展，裂紋擴(kuò)展速度為291.3～352.5 m/s(0.12～0.14倍應(yīng)力波的傳播速度)，此階段高壓空氣爆破裂紋擴(kuò)展速度和損傷值均大于炸藥爆炸裂紋擴(kuò)展速度和損傷值，而且裂紋穩(wěn)定擴(kuò)展時(shí)間也較爆破裂紋擴(kuò)展時(shí)間長(zhǎng)。

(4) 在能量相等的條件下，高壓空氣爆破釋放的高壓氣體量遠(yuǎn)大于炸藥爆炸所產(chǎn)生的爆生氣體量[28]，同時(shí)，高壓空氣爆破作用下在煤體內(nèi)形成的應(yīng)力波峰值小、且衰減緩慢、作用時(shí)間長(zhǎng)，所以應(yīng)力波能量有效利用率高，也更有利于煤體內(nèi)裂紋的形成與擴(kuò)展。

(5) 所以，高壓空氣爆破作用下裂紋穩(wěn)定擴(kuò)展范圍較炸藥爆炸作用下的裂紋穩(wěn)定擴(kuò)展范圍大，穩(wěn)定擴(kuò)展階段是高壓空氣爆破損傷斷裂的主要階段。

3 煤體高壓空氣爆破損傷斷裂機(jī)理

3.1 炮孔近區(qū)煤體高壓空氣爆破損傷斷裂機(jī)理

高壓空氣爆破孔壁荷載峰值有限，目前國(guó)內(nèi)外高壓空氣爆破孔壁峰值荷載通常在200 MPa以內(nèi)[29-30]，所以高壓空氣爆破作用下煤體內(nèi)部基本不產(chǎn)生壓縮性破壞區(qū)，只在切向拉應(yīng)力大于煤體動(dòng)態(tài)抗拉強(qiáng)度時(shí)，炮孔近區(qū)煤體被拉伸破壞而產(chǎn)生初始裂紋，即

(1)

從式(1)可以看出，在空氣爆破孔壁初始荷載峰值有限的條件下，應(yīng)力波在煤體內(nèi)按指數(shù)規(guī)律快速衰減，所以初始徑向裂紋擴(kuò)展范圍有限。

3.2 炮孔中區(qū)煤體高壓空氣爆破損傷斷裂機(jī)理

該階段，應(yīng)力波產(chǎn)生的初始裂紋在高壓氣體、瓦斯氣體、原巖應(yīng)力共同作用下穩(wěn)態(tài)擴(kuò)展，高壓氣體沖擊應(yīng)力波形成初始裂紋后因?yàn)榭焖偎p而不能促進(jìn)裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展，高壓氣體充滿初始裂紋并與瓦斯氣體壓力和遠(yuǎn)場(chǎng)原巖應(yīng)力共同作用驅(qū)動(dòng)初始裂紋穩(wěn)態(tài)擴(kuò)展[31]，當(dāng)裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子大于煤體動(dòng)態(tài)斷裂韌性時(shí)裂紋擴(kuò)展，即

(2)

假設(shè)高壓氣體壓力P(r)在裂隙長(zhǎng)度方向線性降低，不受裂紋寬度的影響，且高壓氣體瞬間充滿裂隙空間，則有

P(r)=P0·(a-r)/a

(3)

式中：Pg為煤體中瓦斯氣體壓力，MPa；σ0為原巖應(yīng)力，MPa；a為高壓空氣爆破應(yīng)力波作用下形成的初始裂紋長(zhǎng)度，m；KIC為煤體動(dòng)態(tài)斷裂韌性；P(r)為裂紋面上高壓氣體壓力，MPa。

3.3 炮孔遠(yuǎn)區(qū)煤體高壓空氣爆破損傷斷裂機(jī)理

隨著距離的進(jìn)一步增加，應(yīng)力波和高壓氣體主導(dǎo)作用下的徑向裂紋不能繼續(xù)擴(kuò)展，但是遠(yuǎn)區(qū)煤體內(nèi)的原生裂紋在彈性應(yīng)力波，原巖應(yīng)力和瓦斯氣體的共同作用以及平行裂紋間的相互影響而擴(kuò)展。

將煤體內(nèi)的裂紋看作一系列周期性裂紋，在瓦斯壓力和原巖應(yīng)力作用下定裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子為[32]

(4)

式中： 2b為周期性裂紋中心間距離，m； 2a′為煤體內(nèi)部周期性原生裂紋長(zhǎng)度，m；β為裂隙與垂直方向的夾角，(°)。

同時(shí)，煤體中的彈性應(yīng)力波在原生裂紋處發(fā)生反射和折射，隨即引起裂紋尖端周圍產(chǎn)生高應(yīng)力激增，應(yīng)力波的幅度和頻率決定高應(yīng)力激增的大小，考慮利于裂紋的擴(kuò)展，以P波入射的Ⅰ型裂紋分析確定裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子為

(5)

σI=(2π/l)η(λ+2μ′)

(6)

式中：Φ1為動(dòng)靜應(yīng)力強(qiáng)度因子之比；σI為波前法向應(yīng)力，MPa；μ′為煤體的彈性剪切模量；λ為拉梅系數(shù)；l為應(yīng)力波波長(zhǎng)；η為裂隙切向踢開黏度， MPa/ms。

從式(4)和式(5)、式(6)可知，當(dāng)裂紋尖端動(dòng)態(tài)應(yīng)力強(qiáng)度因子增大至裂紋擴(kuò)展臨界值時(shí)，裂紋起裂并緩慢擴(kuò)展，相互獨(dú)立的裂紋擴(kuò)展貫通，直至與初始徑向裂紋貫通。同時(shí)，應(yīng)力強(qiáng)度因子幅度決定了裂紋擴(kuò)展的速率，該區(qū)域原生裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子幅度較小，所以裂紋擴(kuò)展速度較低，擴(kuò)展范圍十分有限。

4 結(jié) 論

(1) 高壓空氣爆破應(yīng)力波波形特征與炸藥爆炸應(yīng)力波波形特征相同，但高壓空氣爆破應(yīng)力波的作用時(shí)間和脈寬長(zhǎng)，衰減慢，更有利于應(yīng)力波能量的有效利用。

(2) 煤體高壓空氣爆破損傷斷裂是爆破應(yīng)力波、高壓氣體、瓦斯氣體和遠(yuǎn)場(chǎng)應(yīng)力共同作用的結(jié)果，煤體首先在高壓空氣爆破應(yīng)力波切向應(yīng)力作用下形成初始徑向裂紋，隨后高壓氣體、瓦斯氣體和原巖應(yīng)力共同驅(qū)動(dòng)初始徑向裂紋穩(wěn)態(tài)擴(kuò)展，最后煤體內(nèi)部的周期性原生裂紋在彈性應(yīng)力波，原巖應(yīng)力和瓦斯氣體的共同作用以及裂紋間的相互影響作用下在小范圍內(nèi)緩慢擴(kuò)展。

(3) 高壓空氣爆破作用下煤體損傷斷裂以高壓氣體、瓦斯氣體和原巖應(yīng)力共同作用下的穩(wěn)態(tài)擴(kuò)展為主，裂紋以0.12～0.14倍應(yīng)力波的傳播速度擴(kuò)展。高壓空氣爆破應(yīng)力波僅在炮孔近區(qū)小范圍內(nèi)產(chǎn)生初始徑向裂紋，裂紋以0.15～0.40倍應(yīng)力波的傳播速度快速擴(kuò)展。

以上研究工作是基于模擬試驗(yàn)完成的，而模擬試塊是基于煤體內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)及物理力學(xué)性能參數(shù)相似原則制作的，試塊是各向同性的，且試塊中瓦斯氣體的賦存狀態(tài)、瓦斯壓力和實(shí)際煤體存在一定的出入。研究成果對(duì)實(shí)際煤體工程應(yīng)用具有一定的參考價(jià)值和意義，今后課題組將針對(duì)實(shí)際煤體開展研究工作。