煤炭科学技术

作者：张超林, 蒲静轩, 宋世豪, 严吉立, 陆杰,

关键词：煤与瓦斯突出, 两相流, 冲击波, 运移规律, 流体力学,

煤与瓦斯突出是煤矿中一种极其复杂的动力现象，主要表现为瓦斯窒息和煤粉冲击、掩埋，严重威胁煤矿的安全生产。揭示煤与瓦斯突出两相流运移规律及其主控因素，对于厘清突出发生致灾机理、指导现场防灾避灾具有重要意义。近年来，相关学者开展了大量的煤与瓦斯突出两相流试验和理论研究，并取得了丰硕的研究成果，本文就两相流模拟试验装置及国内外学者在突出两相流领域取得的研究成果2个方面进行总结与分析。首先，系统回顾了现有的煤与瓦斯突出两相流物理模拟试验装置，对比分析了不同试验装置的关键参数及功能优势；在此基础上，深入总结了突出煤粉流的运移速度、运移形态和堆积分布特征，以及突出冲击波的形成原因、传播速度和衰减规律；最后，重点梳理了巷道结构、瓦斯压力、煤粉粒径、地应力和气体组分等因素对突出两相流的影响和控制作用。分析认为，现阶段煤与瓦斯突出两相流研究呈现出突出过程可视化、巷道结构复杂化、数据采集多元化、影响因素全面化、研究手段多样化等特点，基本掌握了突出两相流的发生机理及传播致灾规律，但在相似体系（相似准则和相似材料）的建立和完善、两相流与通风系统共存互扰机制、两相流多因素耦合致灾机理、两相流“致灾−防控一体化”研究等方面仍需进一步深入探索。

来源：2023年第8期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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