ガス突出機構と石炭の逐次粉化型破壊に関する実験的研究

煤瓦斯喷出机理及顺序粉碎型破裂实验研究

• 批准号: 61550454
• 负责人: 後藤 龍彦
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Muroran Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1986
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1986 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-61550454/
• 关键词: ガス突出機構; 逐次粉化型破壊; 石炭

塊状石炭サンプル(1片が約【70^(mm)】の立方体)を用いた坑道引立直前に高地圧帯が存在し、それにより石炭が破壊するプロセスを室内試験でモニタした。実験時の主な計測項目としては供試体全体の荷重〜変位曲線,AEならびに流出炭の流出状況およびその粒度分布,供試体の破壊モード等である。その結果得られた破壊挙動は荷重〜変位曲線ならびにAEにより、その破壊時の激しさの順に、突出,逐次,流動型の3種に分類され、これらは引立面直前の地圧の大きさのみならず石灰の力学的性質に大きく依存することがわかった。またこのような破壊により、ほとんどの場合引立面奥部には半球状空洞が形成されるが、このプロセスを把握するため数値計算を行なった。すなわち引立面直前に高地圧帯が存在している本実験状況を対象に、その場合供試体内にはどのような応力や変位が誘起されるかを有限要素法をもちい平面ひずみ条件で計算を実施した。計算によると、引立面から奥部に向いせん断応力の高い部分が存在し、しかもこの形状は実験で観察された半球状空洞とほぼ一致することがわかった。すなわち引立面から坑道へ流出する粉炭の形成は引立面付近に存在するせん断応力によるものと考えられる。一方坑道へ流出した粉炭の粒度分布を調べるため、ふるい分けを行ない分布曲線への適合を試みた。その結果本実験で得られた流出炭はRosin-Rammler分布に従うことがわかった。そこで坑内で実際にガス突出が発生した時の粉炭を採取し、この粒度分布を求め比較することにした。試料は3炭鉱でガス突出が発生した際のものであるが、いずれもRosin-Rommler分布図で良い直線性を示した。この両者の粒度分布の一致性より、本実験における流出炭とガス突出炭との生成プロセスが類似していることを示唆している。すなわちこれはせん断応力に大きく起因しているものと思われ、以上のことは今後ガス突出機構を解明するうえで、大きな指針を与えるものと推察される。

Block carbon black (1 piece of about [70^(mm)] cube) is used in the middle of the tunnel to lead to the existence of high pressure zone, and the indoor test is carried out. The main measurement items at the time are the load curve of the whole test sample, the outflow condition of the effluent carbon, the particle size distribution of the test sample, etc. The results show that there are three types of flow types: load curve, AE curve, excitation curve, protrusion curve, flow curve, and mechanical properties of lime. In this case, it is necessary to calculate the number of hemispheric cavities formed in the surface. The finite element method is used to calculate the internal conditions of the test body. Calculation of the shape of the hemispherical cavity in the middle of the vertical direction The formation of coal from the tunnel and the formation of coal from the tunnel are closely related to the existence of coal from the tunnel. The particle size distribution of coal from a square tunnel is adjusted, and the distribution curve of coal from a square tunnel is adjusted. The result is a Rosin-Rammler distribution. The particle size distribution of the coal particles in the pit is compared with that in the pit. The sample has a good linearity in the Rosin-Rommler distribution. The consistency of particle size distribution of these particles is similar to that of the original particle size distribution. The reason for this is that we have to think about the future.

项目成果

後藤龍彦: 日本鉱業会誌.

后藤龙彦：日本矿业协会杂志。

後藤龍彦: 第7回 保安計測技術シンポジウム「岩盤・炭層の挙動と計測」. 80-89 (1986)

后藤达彦：第七届安全测量技术研讨会“岩石和煤层的行为和测量”80-89（1986）。