煤与瓦斯突出的地质动力系统失稳判据研究

罗明坤¹，范超军¹，李胜^1,2,3，杨振华¹，张浩浩¹，杨鸿智¹，兰天伟¹

1. 辽宁工程技术大学矿业学院2. 深井瓦斯抽采与围岩控制技术国家地方联合工程实验室3. 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室

摘 要：为了进一步弄清煤与瓦斯突出发生的原因及演化规律,在分析突出现象和已有研究成果的基础上,明确了突出的地质动力系统构成,分析了地质动力系统的演化过程,并构建了地质动力系统的失稳判据.研究结果表明:含瓦斯煤体是突出的物质基础,地质动力环境为突出营造了高构造应力、低强度煤岩体、高瓦斯赋存环境,而采掘扰动为突出提供了激发动力和空间条件;突出的发生需经历地质动力系统的孕育、形成、发展和终止等演化过程;突出的发生需满足地质动力系统形成的力学判据C₁;失稳力学判据C₂和能量判据C₃;利用地质动力系统判据能够揭示典型煤与瓦斯突出事故的发生机理,为掘进工作面突出的预测和防治提供了依据.

关键词：煤与瓦斯突出;突出机理;地质动力系统;失稳判据;演化规律;