复合构造带煤与瓦斯突出：数值模拟与案例解析

"复合构造带煤与瓦斯突出发生的数值模拟及案例分析" 本文主要探讨了在复合构造带中煤与瓦斯突出的发生机理，并利用数值模拟方法进行了深入研究。复合构造带，尤其是逆断层的转折部位，是地应力高度集中的区域，这对煤层造成大范围的破坏，促进构造煤的形成。由于这个区域煤体内的微裂隙发育，煤层具备了孔隙和裂隙两种瓦斯渗透扩散的空间，这不仅有利于瓦斯的迁移，还为瓦斯的积聚创造了条件，从而对煤与瓦斯突出的发生起到关键作用。 文章引用了郑煤集团大平煤矿的"10·20"特大型煤与瓦斯突出事故作为案例进行分析。在这次事故中，采掘作业的方式加剧了构造应力的集中，并扰动了瓦斯富集区，导致高压瓦斯和构造带粉煤颗粒的混合物迅速被抛出，引发了煤与瓦斯突出。作者认为，构造应力的集中和采掘活动对瓦斯积聚区的影响是导致突出的主要因素。 论文进一步指出，对于复合构造带中的煤与瓦斯突出问题，地质控制和能量耦合起着决定性的作用。理解这些因素有助于预防和控制类似事故的发生，提高煤矿的安全水平。研究强调了在矿井设计和开采过程中，充分考虑地质构造特征、合理规划开采顺序以及有效管理瓦斯的重要性。 此外，该研究还得到了国家自然科学基金等多个项目的资助，体现了其在学术研究领域的价值。作者高魁等为安徽理工大学的研究者，他们的工作专注于安全教学、矿井瓦斯防治以及煤与瓦斯突出的机理研究，为煤炭行业的安全发展提供了理论支持和技术指导。 这篇研究揭示了复合构造带中煤与瓦斯突出的复杂性，提出了构造应力集中、微裂隙发育、瓦斯运移与聚集、采掘扰动等因素在突出形成中的关键作用，并通过实际案例加深了理解，对预防和减少此类事故提供了重要的科学依据。