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物理相似模拟试验是目前研究煤与瓦斯突出机理和规律的重要手段,其中突出煤体相似材料的制作是定量分析突出事故致灾因素的关键环节,但当前相似模拟材料与原煤在物理力学性质和吸附解吸性能方面相似度较低。因此,本论文以国家重点基础研究发展计划(973计划)项目“煤与瓦斯突出灾害模拟及预警模型研究”为研究背景,采用理论分析、数值分析和正交实验等分析方法,选用腐植酸钠为胶结剂、粉煤为骨料、河沙为辅料,主要研究了突出煤相似材料的力学特性主控影响因素、制作工艺优化参数和原料配比模型,取得了以下结论:(1)根据相似三定理所推导的固-气耦合相似理论,结合突出煤体静态、动态物理力学特性,提出了“坚固性系数、吸附常数等特征参数相同”模型材料的选择原则,进而优选出相似材料中胶结材料、骨料和辅料的原材料;(2)进行了相似材料成型强度影响因素实验,研究了原材料、制样工艺、外界环境对相似材料单轴抗压强度的影响规律,指出了腐植酸钠、粉煤级配、成型压力、堆沤熟化、分层压制是影响相似材料单轴抗压强度的主要因素;(3)进行了相似材料力学特性工艺优化实验,研究了材料配比、制样工艺及加载条件等耦合作用对相似材料密度、单轴抗压强度、弹性模量的作用规律,获得了相似材料不同力学特性的工艺优化参数,确定了单轴抗压强度为相似材料配比试验的主要考核指标;(4)基于相似材料单轴抗压强度差异最大的两套制样工艺,进行了相似材料在力学特性、坚固性和吸附解吸性能方面的配比实验,研究了相似材料的原材料配比与物理力学参数、坚固性系数与粉煤级配、吸附常数与胶结剂比重等之间的变化规律,获得了相似材料密度(1.275~1.432g/cm3)、单轴抗压强度(0.583~2.404 MPa)、弹性模量(27.43~267.53 MPa)、坚固性系数(0.12~0.25)、吸附常数a(25.7749~31.5511m3/t)等参数的配比模型,并通过实验室实验验证了模型的可靠性。