煤与瓦斯突出机理研究新进展

煤与瓦斯突出是发生在煤矿井下的一种复杂的动力现象,是威胁煤矿安全生产的重大灾害之一,随着世界各国科研工作者们对煤与瓦斯突出的深入研究,已经取得了重大进展,近年来矿井开采深度逐渐增加,现有的煤与瓦斯突出机理需要完善来指导煤矿的安全生产,具有重要的现实意义。

基于瓦斯地质理论的煤与瓦斯突出机理分析

煤矿瓦斯治理是煤矿安全生产的重中之重,煤与瓦斯突出是难点和重点。瓦斯地质理论是将地质学的观点和理论运用于煤与瓦斯突出防治的一个重要方面。瓦斯突出煤体、构造煤等理论概念,对煤与瓦斯突出机理的研究发挥着重要作用,对完善煤与瓦斯突出机理的各种假设奠定了坚实的理论基础。

煤与瓦斯突出机理模型构建与安全管理模式研究

根据煤与瓦斯突出事故发展一般规律及主要特点,以牛顿第一定律及力学平衡原理为指导,从新的角度首次形象地构建了煤与瓦斯突出力学平衡演化模型,阐述了突出发生的原因及过程,并用模型全面地解释了突出的各种事故特点,弥补了现有机理不能全面解释煤与瓦斯突出的不足,具有实际参考意义。同时,以模型为依据,综合运用现代信息技术和安全评价方法,从系统学的角度提出了煤与瓦斯突出矿井安全管理模式,实现了突出管理的系统化、全过程化、全方位化,为煤与瓦斯突出矿井的安全管理指明了方向。

煤与瓦斯突出机理和模拟试验研究现状及发展趋势

总结了煤与瓦斯突出机理的理论研究现状,分析了国内外对含瓦斯煤体相似材料和煤与瓦斯突出模拟试验装置研究的典型范例。指出了煤与瓦斯突出机理及模拟试验研究方面存在的不足之处:目前煤与瓦斯突出机理的理论研究多是定性描述,缺乏定量、统一、完整的理论体系;已有模拟试验系统和装置还无法准确地对综合考虑地质构造、地应力、煤体强度、瓦斯含量及施工过程等影响因素下的突出现象进行定量模拟,试验装置的力学加载、瓦斯充填和测试系统的精度有待进一步提高;试验仪器的试验操作与便利性不足,试验的可重复性有待提高;试验仪器的数据分析系统不完善。分析了煤与瓦斯突出机理研究与模拟试验的发展趋势,认为煤与瓦斯突出模拟试验必须符合相似理论,煤与瓦斯突出模拟试验仪器研究是机理研究突破的迫切需求。

基于地质构造角度的煤与瓦斯突出机理研究进展

针对我国煤矿开采过程中面临的煤与瓦斯突出问题,总结了煤与瓦斯突出机理的研究进展,通过总结现有理论模型的不足,指出构造带突出机理研究工作具有重要意义;分析了地质构造对煤与瓦斯突出3大关键因素的影响,即地质构造对煤层地应力分布和瓦斯赋存分布具有控制作用,构造运动可以改变煤的微观结构,从而改变煤的物理力学性质;总结了构造带煤与瓦斯突出过程,将其划分为准备、发动、发展和终止4个阶段,其中准备阶段包括构造运动和采掘作业2部分;基于现有研究成果的不足,从地质构造角度提出了煤与瓦斯突出有待深入研究的方向。

煤与瓦斯突出机理与突出预测的关系及研究进展

从自然辩证法的角度,界定了突出机理、突出预测技术、突出预测设备及工艺,以及突出预测实践的研究范围、任务和要求,厘清了煤与瓦斯突出机理与突出预测的关系。同时根据这些要求,总结了近些年来在突出机理及突出预测研究中的进展及成果,提出了今后突出预测研究需要关注的重点。