煤与瓦斯突出关键结构体致灾机制

doi:10.13722/j.cnki.jrme.2016.0598

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摘要为了进一步完善煤与瓦斯突出机制，通过对已有研究成果和煤与瓦斯突出地质结构环境的总结分析，将煤与瓦斯突出机制研究与工程结构相结合，提出煤与瓦斯突出的关键结构体模型，并对煤与瓦斯突出过程进行剖析，通过理论分析建立煤与瓦斯突出启动的力学判据Cm和能量判据Ce，形成煤与瓦斯突出关键结构体致灾理论。研究结果表明：地质构造运动形成构造煤体，营造利于突出发生的高应力环境，提供利于瓦斯保存和突出启动的地质结构环境；突出煤体具备高能瓦斯和构造煤的介质属性，是煤与瓦斯突出的基本条件，也是突出过程中能量的主要来源，关键结构体是煤与瓦斯突出得以成功启动的必要条件；依据关键结构体模型，煤与瓦斯突出分为准静载作用下的延迟突出(D-QSL)和动载作用下的瞬时突出(I-DL)2种类型；煤与瓦斯突出过程经历准备、启动、发展和终止4个阶段，突出准备阶段始于地质构造运动对煤体的改造，突出激发表现为结构2的突变失稳，隶属于突出准备阶段，突出能否成功启动决定于结构1的力–能条件；利用关键结构体模型和突出启动的力–能判据能够揭示典型煤与瓦斯突出事故的启动机制，可为煤与瓦斯突出预测与防治提供指导。

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关键词 ：采矿工程, 煤与瓦斯突出, 突出机制, 突出启动, 关键结构体, 力&ndash, 能判据

Abstract：为了进一步完善煤与瓦斯突出机制，通过对已有研究成果和煤与瓦斯突出地质结构环境的总结分析，将煤与瓦斯突出机制研究与工程结构相结合，提出煤与瓦斯突出的关键结构体模型，并对煤与瓦斯突出过程进行剖析，通过理论分析建立煤与瓦斯突出启动的力学判据Cm和能量判据Ce，形成煤与瓦斯突出关键结构体致灾理论。研究结果表明：地质构造运动形成构造煤体，营造利于突出发生的高应力环境，提供利于瓦斯保存和突出启动的地质结构环境；突出煤体具备高能瓦斯和构造煤的介质属性，是煤与瓦斯突出的基本条件，也是突出过程中能量的主要来源，关键结构体是煤与瓦斯突出得以成功启动的必要条件；依据关键结构体模型，煤与瓦斯突出分为准静载作用下的延迟突出(D-QSL)和动载作用下的瞬时突出(I-DL)2种类型；煤与瓦斯突出过程经历准备、启动、发展和终止4个阶段，突出准备阶段始于地质构造运动对煤体的改造，突出激发表现为结构2的突变失稳，隶属于突出准备阶段，突出能否成功启动决定于结构1的力–能条件；利用关键结构体模型和突出启动的力–能判据能够揭示典型煤与瓦斯突出事故的启动机制，可为煤与瓦斯突出预测与防治提供指导。

Key words：采矿工程；煤与瓦斯突出；突出机制；突出启动；关键结构体；力&ndash 能判据

引用本文:

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链接本文:

http://www.rockmech.org/CN/10.13722/j.cnki.jrme.2016.0598 或 http://www.rockmech.org/CN/Y2017/V36/I2/347

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