煤与瓦斯突出发展过程的实验与机理分析

Experiment and mechanism analysis of the developing process of coal and gas outburst

为了研究煤与瓦斯突出发展过程中煤的破坏形式和原因,通过实验分析了含瓦斯煤块在突然暴露时的破坏规律,用简单的突出模型进行了各种条件下的突出发展模拟实验,并建立了突出发展的数学模型。结果表明,突出发展过程中煤的破坏主要表现为层裂形式,破坏传播的速度非常快(大于1 m/ms),在突出发展初期不存在剧烈的粉化破坏。突出发展过程中煤中裂隙初始起裂主要是由于煤壁突然卸载形成的卸载波向里传播过程中被受围岩约束的煤部分反射回去,入射波和反射波叠加使煤处于受拉状态而发生拉伸破坏。即便地应力为零,含瓦斯煤体在突然形成暴露面时也会产生向深部传播的卸载波,进而引发层裂。