Druker-Prager准则下的煤层冲击失稳模型分析与影响因素

本文主要探讨了在煤炭开采中，屈服准则对于煤层冲击失稳模型计算结果的重要性。作者姜福兴、刘金海和王平针对煤层平动冲击失稳问题，利用Druker-Prager屈服准则进行了深入研究。Druker-Prager准则是一种考虑剪切破坏和正压力共同作用的广义屈服准则，它在处理复杂地质条件下煤层稳定性分析中具有重要意义。 在研究过程中，他们考虑了中间主应力的作用以及支护阻力的影响，通过推导得到了煤层在冲击失稳条件下的应力分布、扰动区长度和塑性区长度的解析公式。这与传统的基于Mohr-Coulomb准则的模型进行了对比，旨在揭示这两种不同屈服准则在实际应用中的差异和效果。 对比结果显示，采用Druker-Prager准则的模型得到的煤层应力分布曲线更符合实际煤层的应力分布特性，从而使得冲击失稳的评估更为精确和可靠。该模型的运用强调了支护阻力在防止冲击失稳中的关键作用，以及巷道宽度和高度比例（即宽高比）对煤层稳定性的影响。根据研究，加强支护措施和优化巷道设计可以显著降低深部煤层发生冲击失稳的风险。 因此，本文的贡献在于提供了一种改进的煤层冲击失稳评估方法，对于优化矿井安全管理和预防冲击地压事故具有重要的实践指导意义。这一研究成果对于煤炭行业的稳定开采和灾害预防具有深远影响，有助于提升我国煤炭工业的技术水平和安全性。