煤与瓦斯突出：平衡破坏型蒸汽爆炸假说解析

"煤与瓦斯突出的平衡破坏型蒸汽爆炸假说概述" 煤与瓦斯突出是煤炭开采过程中的一种严重灾害，对矿工安全和煤矿生产构成极大威胁。长期以来，科学家们一直在探索其发生机制，但至今仍无定论。郭保华在其论文中提出了一个全新的假说——平衡破坏型蒸汽爆炸假说，尝试为这一问题提供新的解释。 煤与瓦斯突出的发生通常涉及煤体内部瓦斯的释放和动力爆发，这一过程可能由多种因素触发，包括地质构造、煤层应力状态、瓦斯含量等。郭保华在论文中将突出机理分为两类，一类是突出源位于煤体浅部，另一类则是在煤体深部。这两种类型的突出假说都试图解释瓦斯如何在高压下迅速释放，形成突发性的动力现象。 平衡破坏型蒸汽爆炸假说基于压力容器的原理，将高应力煤体比喻为一个压力容器。当煤体受到外部压力或内部应力达到一定程度时，煤体的结构可能发生脆性断裂，形成“容器壁”开口。这个过程中，原本吸附在煤体内的瓦斯会瞬间解吸，急剧膨胀，导致压力急剧升高，类似于蒸汽爆炸。这种爆炸性释放的能量正是引发煤与瓦斯突出的关键。 论文中，郭保华详细分析了这个假说的三个关键环节：一是煤体的阻渗作用，即煤体在正常情况下能阻止瓦斯快速释放；二是容器壁脆断开口机理，即煤体在高应力作用下的破裂过程；三是吸附瓦斯的瞬间解吸与膨胀，这一过程为突出提供了动力。这三个环节共同作用，形成了类似蒸汽爆炸的现象，解释了煤与瓦斯突出的爆发力。 郭保华的这一假说模型具有全面性和明确的物理力学意义，它考虑了煤体特性、瓦斯行为以及地压条件等多个重要因素，为深入理解煤与瓦斯突出提供了新的视角。尽管目前这一假说尚未得到广泛的实验验证，但其理论框架和逻辑推理为未来的研究提供了新的方向，值得进行理论建模和实验室模拟实验，以进一步探索煤与瓦斯突出的真实机制。 关键词：煤矿；煤与瓦斯突出机理；平衡破坏型蒸汽爆炸假说 中图分类号：TD713 论文链接：http://www.paper.edu.cn 郭保华(1979-)，男，副教授，主要研究方向为矿山岩石力学。E-mail: guobaohua@139.com （河南理工大学能源科学与工程学院，焦作，454010）