考虑瓦斯作用的煤层平动突出模型

基于Lippmann冲击地压基本理论,考虑冲击地压发生过程中瓦斯的影响,建立了适用于顶底板为岩石的煤巷或半煤巷的煤层平动突出模型,求解模型得到不同瓦斯压力下的煤层扰动区范围、塑性活动区长度以及煤层整体失稳前临界状态下的应力分布,并利用所得塑性活动区和扰动区长度的计算结果代入FLAC进行数值计算,分析巷道两帮的水平位移。理论求解和数值模拟结果均表明,煤层稳定性与瓦斯具有相关性,高压瓦斯成为煤层失稳的助推力。

基于Mohr-Coulomb准则的含瓦斯煤层巷帮侧塑性区宽度的探讨

基于Lippmann H煤层失稳的基本理论,考虑巷帮侧瓦斯压力分布及支护阻力的作用,运用Mohr-Coulomb准则建立了适用于顶底板为岩石的全煤巷的煤层平动突出模型,并得到了含瓦斯煤层整体失稳前应力分布、塑性区及扰动深度的解析式。结合某两矿区的实际生产情况,得到了其煤层应力分布曲线,验证了该模型的准确性。在煤层平动突出模型基础上,对塑性区宽度的影响因素进行了分析和探讨。结果表明:塑性区宽度受巷道宽度影响较小,其随着巷道高度的增加而不断增大;地应力和瓦斯压力越大,参与突出煤层的长度则越大;通过提高煤体强度和优化支护方式,能够降低煤层发生冲击失稳的危险。