DDA模拟分析：煤与瓦斯突出研究

"该文基于煤层裂隙分布规律和瓦斯运移特性，通过推导瓦斯渗流量与瓦斯压力的关系方程以及瓦斯对煤体作用的瞬时平衡方程，采用惯性阻尼与黏性阻尼联合求解方法，提高了煤与瓦斯突出模拟的计算精度，并提出了煤与瓦斯突出后稳定区的划分标准。通过应用改进的非连续变形分析(DDA)方法，模拟了鹤壁煤电股份有限公司十煤矿在煤巷掘进过程中的一次煤与瓦斯突出事件，模拟结果与实际案例数据吻合。该研究对预防和控制煤与瓦斯突出事故具有理论指导意义。" 文章详细介绍了针对煤与瓦斯突出问题的非连续变形分析(DDA)模拟方法。首先，作者考虑了煤层裂隙的自然分布和瓦斯在煤体中的运移规律，这是影响煤与瓦斯突出的关键因素。通过对瓦斯压力与渗流量之间的数学建模，他们推导出了一组方程，这有助于理解瓦斯在煤体内的流动行为和压力变化。同时，建立了瓦斯对煤体作用的瞬时平衡方程，以描述瓦斯压力如何影响煤体的稳定性。 为了提高模拟的准确性和可靠性，研究者采用了惯性阻尼和黏性阻尼的联合求解策略。这种求解方法能更好地模拟实际工况下煤体的动态响应，特别是在瓦斯压力快速变化时，可以更精确地捕捉到煤体的变形和破裂过程。 进一步，研究提出了煤与瓦斯突出后的稳定区划分，这一概念对于评估突出后矿井的安全状态和制定恢复策略至关重要。稳定区的划分基于突出后煤体的变形状态和瓦斯压力分布，可以帮助确定哪些区域是安全的，哪些区域仍存在突出风险。 最后，利用改进的DDA方法，对鹤壁煤电股份有限公司十煤矿的一次实际煤与瓦斯突出事件进行了模拟。模拟结果与实际观测数据相一致，证明了所提出的模型和方法的有效性。这一工作不仅加深了对煤与瓦斯突出机理的理解，也为预防和治理煤与瓦斯突出提供了理论支持和实用工具。 关键词涉及的主题包括：煤与瓦斯突出、非连续变形分析(DDA)、裂隙特征、瓦斯运移以及渗流分析，这些都是煤炭开采领域中关于矿井安全和灾害防治的重要研究方向。通过此类模拟研究，可以为矿井设计、安全操作规程的制定和应急预案提供科学依据，从而降低类似灾害的发生概率，保障矿工的生命安全和矿产资源的可持续开发。