探索深部开采冲击地压防治新策略：耗散结构理论的应用

该篇文章《基于耗散结构理论的冲击地压防治初探》由中国矿业大学安全工程学院的薛世鹏、王恩元等人撰写，针对深部开采矿山面临的严重煤岩动力灾害，特别是冲击地压问题，进行了深入探讨。文章的核心理论基础是耗散结构理论，这是一种描述系统在非平衡状态下如何从混沌状态过渡到稳定有序状态的物理学概念。 作者们首先研究了熵变方程与耗散结构之间的关系，指出在冲击地压活动发生之前，系统可能形成耗散结构，这种结构具有一定的动态特性，但并非完全有序。当冲击失稳发生时，系统会经历一个从耗散结构向新的、静止有序状态的转变，类似于从活跃到“死亡”状态的过程。他们提出预防冲击地压的关键在于干预系统的熵变过程，通过引入熵流，避免系统过于接近耗散结构的状态，从而降低其失稳风险。 此外，文章着重分析了冲击地压活动域系统的能量特征，尤其是探讨了电磁辐射强度E与系统耗散能之间的潜在关联。作者利用砚北煤矿250205上回采工作面的冲击地压防治案例，基于建立的理论模型进行工程验证，结果显示这种方法在实际应用中取得了良好的效果。这表明，通过监测和控制耗散结构状态，可以有效地预测和管理冲击地压，为煤矿开采过程中的安全管理提供了新的理论支持。 关键词：冲击地压防治、耗散结构、熵变、电磁辐射，揭示了该研究对于提升深部矿山安全开采技术的重要意义，以及对煤炭工业实践操作的实用价值。通过这篇首发论文，研究人员为冲击地压防治领域开辟了一条新的研究路径，有望为减少此类灾害的发生提供科学依据和技术指导。