支撑体软硬煤分层非同步变形诱发煤与瓦斯突出机理

大多数煤与瓦斯突出地点都存在软硬煤层同时存在的情况,软硬煤层同时存在时掘进面的非同步变形是煤与瓦斯突出灾害的显著特征。研究了软煤分层不同厚度下掘进面煤体受扰动的应力场、变形场演化规律,提出了煤与瓦斯突出支撑体模型,揭示了支撑体软硬分层非同步变形诱导煤与瓦斯突出机理。结果表明,支撑体的失稳过程是软煤分层失稳到整体失稳的动态发展过程,在高垂向应力和高水平构造应力的作用下,支撑体内软煤分层受扰动最早产生破坏变形,导致支撑体变薄进而导致硬煤分层垂向方向产生大的破坏变形,进一步导致硬煤分层和周围储能体失去连接,支撑体整体将会失稳。支撑体总体的失稳是突出启动的标志。基于支撑体模型揭示了煤与瓦斯突出发生发展的机制及各突出特征之间的内在联系,为煤与瓦斯突出的防治和监测预警提供了新的理论方法和依据。