巨厚火成岩下采动应力影响与煤瓦斯突出机理

"巨厚火成岩下采动应力演化规律与致灾机理" 这篇科研论文探讨了在巨厚火成岩下开采煤炭时的采动应力演化规律及其对煤与瓦斯突出灾害的影响。海孜煤矿Ⅱ102采区的煤与瓦斯突出事件成为研究的焦点，研究团队通过综合分析地质开采条件、瓦斯地质特征以及突出特征，运用UDEC（UnconstrainedDeformationDynamicAnalysisCode）软件进行了数值模拟。 在均厚140米的火成岩层下开采时，研究发现一个关键现象：当累计采宽达到370米时，距离煤层170米的火成岩并未发生断裂。这一情况导致了采动应力的影响范围显著扩大到310米，是无火成岩存在时的三倍之多。这种扩展的应力影响范围增加了动力灾害的风险。 此外，火成岩的存在加剧了应力集中。在采空区边界外180米处，应力集中系数达到了1.7，这是一个非常高的值。在这样的高应力环境下，Ⅱ1026工作面机巷的掘进过程中，采动应力成为了诱发煤与瓦斯突出的主要动力因素。这揭示了火成岩对于地下开采安全的重要影响，特别是在预测和防止动力灾害方面。 该研究的结论对于煤矿安全生产具有重要意义，它强调了在含有巨厚火成岩的地层中，需要更加谨慎地管理采动应力，以减少煤与瓦斯突出的可能性。同时，对于类似地质条件的其他煤矿，这些发现也提供了预防灾害的理论依据，有助于制定更有效的安全开采策略和措施。 关键词涉及到的关键概念包括巨厚火成岩、采动应力、演化规律以及煤与瓦斯突出。这些关键词反映了研究的核心内容，即火成岩如何改变应力分布，以及这种变化如何导致煤层中的动力灾害。通过深入理解这些机制，矿山管理者可以更好地评估风险，并采取相应措施来降低事故发生的可能性。 这篇论文提供了一种科学方法来理解和预测在特定地质条件下采动应力的变化，这对于提高煤炭行业的安全性和可持续性至关重要。通过国家的重点基础研究计划和自然科学基金的支持，这类研究得以深化，有助于推动中国乃至全球煤炭开采技术的进步。