深部硬煤掘进工作面煤与瓦斯突出机制探讨

摘要：

为深入探讨硬煤的煤与瓦斯突出机制，对深部硬煤掘进工作面煤与瓦斯突出的相关理论和模型试验进行研究。根据断裂力学、岩石力学及煤与瓦斯突出有关理论，提出深部开采过程中硬煤掘进工作面薄板理论假设，并将该理论应用于深部硬煤掘进工作面煤与瓦斯突出模拟试验研究。对硬煤掘进工作面薄板理论分析，认为工作面尺寸、煤的弹性模量、围岩侧压系数、瓦斯压力等因素对硬煤掘进工作面突出具有较大影响。试验结果表明，在围岩应力、煤的坚固性系数较大的情况下，硬煤突出临界条件主要受围岩应力、煤的弹性模量、围岩侧压系数及工作面尺寸等因素影响，而受瓦斯压力影响相对较小；在围岩应力、试样的坚固性系数较大且煤的弹性模量和侧压系数稳定不变的情况下，发生突出的临界轴向应力随模拟工作面尺寸增大而近似呈线性减小。试验结论基本符合本硬煤突出薄板模型理论公式，在一定程度上验证了硬煤掘进工作面煤薄板模型理论及硬煤掘进工作面突出机制假设。

关键词：煤与瓦斯突出、掘进工作面、硬煤薄板理论、模拟试验

分类号：TD821(矿山开采)

资助基金：山西省煤层气联合基金资助No.2012012010；国家自然基金资助No.40902044，No.51304070；河南理工大学博士基金资助No.648708。

在线出版日期：2014-11-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

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