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2021年第06期
2021-06-25
63

煤矿动力灾害广义“三因素”机理探讨

  • 作者:

    李海涛
    齐庆新
    赵善坤
    李宏艳
    舒龙勇
    陈理强
  • 关键词:

    动力灾害
    冲击地压
    煤与瓦斯突出
    广义“三因素”
  • 作者单位:

    煤炭科学研究总院 深部开采与冲击地压防治研究院
    煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室
    煤炭科学技术研究院有限公司 安全分院
    山东科技大学

摘要

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摘要:

目前煤矿动力灾害的机理类研究多基于单一要素开展,由此获得的结论具有相对独立性,进而使得动力灾害研究呈现出复杂化的趋势。为回归其弹性能大量积聚和剧烈释放的本质,增强相关研究的关联性,以弹性能积聚为线索,通过常识推理提出了煤矿动力灾害形成的基本逻辑,包括:持续的能量补给;保证能量形式为弹性能的介质属性;能够使弹性能积聚至致灾量级且可以失效的制约机制,并指出,“能量源”包括稳定和偶发2种形式,前者来自开采卸荷后的等效加载作用,后者来自动载扰动;“介质属性”狭义上指物质种类,但对于冲击倾向性、渗透性等受限于细观结构的属性同样纳入本概念中;制约机制则是弹性能积聚至致灾量级并产生剧烈释放的关键,以结构面和块体组合为具体形式,是实现人为干预防灾的切入点。并将其分别概括为“力源因素”、“物性因素”和“结构因素”,其中,物性因素是一切行为的基础,力源因素与结构因素具有密切的互馈作用,据此提出了广义“三因素”机理,给出了其潜在应用场景及未来研究方向。

  • 冲击地压矿井数与工作面推进速度统计关系
  • 煤层注水效果示意
  • “三因素”逻辑关系示意
  • 破断后承载机制示意
  • 不同模型多加载速率应力-应变曲线
  • 裂隙发育与承载结构协同作用示意
  • 细观线弹性模型
  • “矿体-围岩”相互作用系统模型
  • 动力灾害泛化研究基本逻辑
  • 顶板水力压裂效果示意
李海涛,齐庆新,赵善坤,等.煤矿动力灾害广义“三因素”机理探讨[J].煤炭科学技术,2021,49(6):42-52. LI Haitao,QI Qingxin,ZHAO Shankun,et al.Discussion on generalized “Three Factors” mechanism of coal mine dynamic disaster[J].Coal Science and Technology,2021,49(6):42-52.

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