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| 煤炭是我国的主要能源，是国民经济发展的基础。然而，煤炭开采行业也是我国工业灾害最严重的行业之一，其中煤巷掘进过程中发生突出的比例占70%以上，研究巷道掘进过程中煤层瓦斯在采动影响下的流动规律是保证煤矿安全生产的前提，具有重要理论意义和实用价值。论文以山西保利铁新煤业有限公司铁新煤矿9号煤层E901掘进工作面为研究背景，基于流固耦合作用，对其巷道掘进过程中煤体变形与煤层瓦斯流动规律进行分析。文中首先通过煤体渗透性实验，研究了铁新煤矿煤样变形特性、强度特性以及渗透特性等物理力学特性。得到了煤层渗透率与有效应力、孔隙压力的关系，并对渗透率—应变曲线和全程应力—应变曲线进行了对比分析。建立了巷道开挖过程中煤岩体变形与瓦斯流动的流固耦合数学模型，方程中考虑了气体扩散、吸附解吸作用，为实现煤体应力场与瓦斯流动场耦合作用的数值模拟提供理论依据。利用所建立的流固耦合数学模型，对铁新煤矿9号煤层E901掘进工作面进行数值模拟。分析巷道掘进过程中，不同巷道掘进长度，煤岩体变形特征以及煤层内瓦斯的流动规律，并将模拟结果与实际进行比较，增加数值模拟的可靠性。 |
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