煤岩体塑性区宽度：预防瓦斯突出的关键计算

煤与瓦斯突出是煤炭开采过程中的一项重大安全隐患，其发生受到多种因素的影响，包括地应力、瓦斯压力以及煤岩体自身的强度。在防止这种灾害性事件时，卸压区的宽度和煤岩体的塑性区宽度起着关键作用。卸压区的厚度直接影响到集中应力区域的位置，当卸压区变薄，应力集中点靠近工作面时，煤体更容易被冲击而引发突出。 本文《煤与瓦斯突出塑性区宽度的计算与分析》由许满贵、董康乾、徐经苍等人合作撰写，发表于2015年的《矿业安全与环保》期刊上。他们针对煤岩体的不同接触类型——柔弱端约束和固端约束，采用相应的煤岩体破坏准则，对卸压区宽度和塑性区宽度进行了理论计算。这种方法有助于煤矿企业根据自身的地质条件和开采特点，通过理论计算来预估塑性区的宽度，从而设定合理的安全操作范围，有效预防煤与瓦斯突出事故。 煤岩体塑性区的形成是由于地应力和瓦斯压力作用下的力学响应，当这些力超过煤体的承载能力，就会导致煤体的局部变形甚至破裂。研究者们利用数学模型和物理原理，将复杂的地质条件简化为可计算的参数，如断裂韧性、泊松比等，来估计塑性区的边界条件。这种理论计算不仅能提供科学依据，还可以帮助工程师们优化开采设计，减少因煤与瓦斯突出造成的经济损失和人员伤亡。 文章的关键词“煤岩体”、“煤与瓦斯突出”、“卸压区宽度”和“塑性区宽度”表明了研究的核心内容，这些概念对于理解和控制煤矿开采过程中的动态行为至关重要。中图分类号 TD713 指出了该研究属于采矿工程和技术范畴，文献标志号 B 表明这是正式出版的学术论文，网络出版时间为2015年6月3日，为相关领域的研究者和实践者提供了最新的研究成果和实用工具。 这篇论文通过对煤岩体塑性区宽度的深入分析和计算，为煤矿行业的安全管理提供了科学方法，有助于提高生产效率和保障工人的生命安全。