基于力学分析的深井煤与瓦斯突出临界值研究

发布时间：2018-12-08 07:46

【摘要】：为研究应力对深井煤与瓦斯突出工作面的影响,采用力学模型分析了平行六面微元体各个面的受力情况,结合煤体强度理论和矿山压力理论,从煤体所受瓦斯压力、地应力和煤体破坏条件等方面入手,研究了三轴应力态下煤体力平衡问题。探讨了瓦斯压力、地应力、煤壁支撑力等参数和煤与瓦斯突出之间的关系。结果表明,煤与瓦斯突出的瓦斯压力临界值由采场内的应力、煤壁支撑力和煤的力学参数等确定,综合考虑上述因素后,对煤与瓦斯突出预测时瓦斯压力临界值进行了理论推导和关键参数修正,建立了包含应力、采场条件和煤的力学参数的推算瓦斯压力临界值的理论模型,并对理论模型的可靠性进行了分析。突出实例的反演表明在深部开采时,如果不考虑应力对煤与瓦斯突出的影响,会出现预测结果偏差而影响安全生产。建立的理论模型可对这种偏差进行分析和校正。
[Abstract]:In order to study the effect of stress on deep coal and gas outburst working face, the mechanical model is used to analyze the stress on each plane of parallel six-sided micro-body, and combined with the theory of coal body strength and mine pressure, the gas pressure is received from coal body. In this paper, the equilibrium of coal force under triaxial stress is studied in terms of ground stress and failure condition of coal body. The relationship between gas pressure, ground stress, supporting force of coal wall and gas outburst is discussed. The results show that the critical value of gas pressure in coal and gas outburst is determined by the stress in the stope, the supporting force of the coal wall and the mechanical parameters of the coal. The critical value of gas pressure in the prediction of coal and gas outburst is deduced theoretically and the key parameters are revised. A theoretical model for calculating the critical value of gas pressure including stress, stope conditions and mechanical parameters of coal is established. The reliability of the theoretical model is analyzed. The inversion of outburst examples shows that if the influence of stress on coal and gas outburst is not considered in deep mining, the deviation of prediction results will affect the safety of production. The theoretical model can be used to analyze and correct the deviation.
【作者单位】： 河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地;河南理工大学安全科学与工程学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(51374095,51404099) 河北省矿井灾害防治重点实验室开放基金项目(KJZH2014K05)
【分类号】：TD713

【参考文献】

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【共引文献】

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