厚硬火成岩复合效应：喷水-瓦斯事故的致灾机制与防治策略

本文主要探讨了厚硬火成岩在煤炭开采过程中的关键层复合效应及其致灾机理。以杨柳煤矿发生的2号地面钻井喷水-瓦斯事故为例，研究团队采用了理论分析和数值模拟相结合的方法，深入剖析了该地区地质构造特点。在研究过程中，他们重点考察了两层厚硬火成岩的相互作用，以及这种特殊岩层对保护层开采覆岩裂隙的影响。 首先，研究发现厚硬火成岩附近煤体富含热解气孔，这些气孔使得煤层的吸附瓦斯能力显著增强。火成岩的存在对上覆岩层的运动起到了控制作用，尤其在弯曲带区域，由于岩层的约束，裂隙和离层长期保持开放状态，形成了水和瓦斯的聚集区，同时作为潜在的运移通道。这样的地质条件增加了地表活动引发灾害的风险。 当厚硬火成岩遭遇强度失稳，如突然发生破碎或垮塌，会释放出大量的弹性应变能，这可能导致地表应力场的瞬时改变，从而触发地面钻井的喷水-瓦斯事故。事故的发生并非孤立事件，而是厚硬火成岩特性、地质构造以及开采行为共同作用的结果。 基于这些研究结果，作者提出了一系列针对厚硬火成岩下复合动力灾害的防治对策。这些措施可能包括改进采矿技术，如采取预应力加固技术来稳定火成岩，优化开采布局以减少对火成岩的扰动，实施严格的监测和预警系统，以便及时发现并处理潜在的灾害隐患。同时，加强地质模型建立和灾害风险评估，制定合理的应急预案，也是必不可少的环节。 这篇文章对于理解厚硬火成岩在煤炭开采过程中的复杂地质作用及其潜在灾害风险具有重要意义，为煤炭工业的安全开采提供了科学依据和实用指导。通过深入研究厚硬火成岩的关键层复合效应，可以有效预防和控制此类动力灾害，保障矿工生命安全和煤炭产业的可持续发展。