软硬组合煤体塑性破坏与突出能量失稳判据

• 作者: 刘杰 卢守青 张永亮 撒占友
• 来源期刊: 采矿与安全工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 组合煤体 塑性破坏 瓦斯突出 能量失稳判据
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 页码范围: 583-592
• 页数: 10页
• 分类号: TD713
• 语种: 中文
• DOI: 10.13545/j.cnki.jmse.2019.03.020

摘要

煤与瓦斯突出过程的复杂性阻碍了人们对瓦斯突出机理的探索,为了更好地定量评价软硬组合赋存时瓦斯突出失稳情况,本文采用理论分析和数值模拟的手段对采掘过程中软硬组合煤体的塑性破坏和失稳突出规律进行了系统的研究,主要结论:巷道开挖后,构造煤的渗透率会骤增使得原来积聚大量的瓦斯突然间释放出来;构造煤分层还会通过界面应力诱发邻近的原生煤塑性体积和塑性变形最大值增加,促进原生煤内部的瓦斯的释放;初始瓦斯压力为0.74 MPa时,单位体积构造煤的突出能量约为原生煤的3倍,构造煤的突出耗散能量却仅是原生煤的0.11倍;构造煤的突出失稳判据大于1,而原生煤的突出失稳判据要小于1.原生煤和构造煤组合体的弹性能、解吸瓦斯膨胀能均是突出能量的主要组成部分,对于组合煤体的区域瓦斯防突措施主要是以降低瓦斯膨胀能为主,局部瓦斯防突措施要同时降低瓦斯膨胀能和弹性能.