煤与瓦斯突出启动的力学机理

来源 :2014年全国固体力学学术大会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wuhaoxin1987
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  本文从系统的角度研究煤与瓦斯突出启动的力学机理。首先,从系统的观点出发,根据采矿作业与构造煤的空间相对关系,将突出系统结构划分为煤内突出和煤外突出两类;对应于岩石的失稳破坏,将突出系统规律划分为启动和发展两个阶段。其次,运用岩石破坏的剪切局部化失稳机制,建立了煤与瓦斯突出启动的力学判据,可以定量反映构造煤低强度、瓦斯孔隙压力、瓦斯吸附的强度削弱作用及各边界条件对突出启动的影响,当构造煤及其周围煤体内的剪切应力超过其剪切强度时,煤体将发生剪切局部化而失稳突出。在此基础上,讨论了构造煤及瓦斯在不同突出系统结构中对突出启动的作用,指出构造煤的位置和分布范围对突出特征有重要影响。最后,分析了突出系统的四类边界条件,即缺陷应力集中、软弱结构面导致的断裂或滑动冲击、采矿作用的加卸载和高地应力,它们在两类突出结构中所起的作用不同。各种突出因素都通过影响剪切局部化带的形成来影响煤与瓦斯突出的启动,可以通过突出启动判据公式进行定量计算,对突出进行更为可靠的预测与预防。
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