松动爆破防突：基于球壳失稳理论的可行性与机制

本文主要探讨了基于球壳失稳理论的松动爆破在煤与瓦斯突出防治中的可行性和作用机制。球壳失稳理论是研究煤层在一定条件下可能发生瓦斯突出的力学模型，它指出当煤层内部承受的临界应力超过其极限强度时，会形成类似球壳的不稳定结构，此时瓦斯和煤体有可能发生突然释放，引发突出事故。文章将这种理论应用于实际的矿井开采中，着重分析了松动爆破技术如何利用这一理论。 松动爆破是一种预先对煤体进行扰动的开采方法，目的是破坏煤层的连续性和完整性，降低其抵抗瓦斯突出的能力。通过这种方法，作者指出可以将原本同时满足的三个力学条件（如临界应力、煤体强度和煤体破裂的连续性）简化为单一条件，从而减少突出风险。在实施松动爆破后，通过建立突出动态应力场模型，可以量化评估安全煤柱厚度、瓦斯压力以及应力的变化情况，确保爆破后的煤体不再具备突出的潜在威胁。 文章还展示了松动爆破在防治煤与瓦斯突出方面的优点，包括但不限于减小突出的突发性，提高预测和控制能力，以及可能降低事故发生的严重程度。然而，实施松动爆破也存在挑战，如精确控制爆破参数、防止二次伤害等问题，因此文中提出了针对这些挑战的改进措施和提高安全性的一些建议，例如优化爆破设计，采用精确的监测系统，以及加强操作人员培训等。 总结来说，这篇论文深入探讨了球壳失稳理论与松动爆破在煤与瓦斯突出防治中的应用，提供了有效的防治策略和技术路径，对于保障矿井安全具有重要的实践指导意义。