煤与瓦斯突出过程的细观机制研究

摘要：

煤与瓦斯突出过程是地下煤矿开采中的一个很复杂的动力灾害问题.在综合收集整理国内外煤与瓦斯突出模拟研究基础上,以颗粒法为基础,建立数值模型和模拟过程,对煤与瓦斯突出过程中相关的微裂纹和位移演化、应力和速度场演化、瓦斯压力和颗粒分层刚度比等细观机制进行模拟和研究.研究结果表明:采用颗粒法模拟所得出的煤与瓦斯突出过程是一个相对很快的动力过程,发生的时间极短,煤岩体损伤主要以拉裂纹为主,剪切裂纹主要集中在瓦斯突出前端,而拉裂纹则深入到煤岩体中的更深部位;同时研究认为瓦斯压力对煤岩体损伤有很大影响,当瓦斯压力相对较小时,剪切裂纹主要在分布侵入体前端,而拉裂纹则沿着侵入煤岩体贯入一定的深度.当瓦斯压力相对较大时,剪切裂纹与拉裂纹贯入深度基本一致,且在煤岩体的损伤中,剪切裂纹比例随之增大;最后对模型中的分层刚度比与裂纹分布形态和应力分布进行了研究,当分层刚度比不相同时,其裂纹传播速度和形态都不相同.这些研究对于认识瓦斯突出机制和瓦斯突出防治提供了理论基础.

关键词：采矿工程、煤与瓦斯突出、颗粒法、煤岩体、剪切裂纹、拉裂纹、分层刚度比

所属期刊栏目：36

分类号：TD713(矿山安全与劳动保护)

在线出版日期：2017-03-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：429-436