瓦斯压力对采动煤岩体卸压变形影响研究

"含瓦斯煤岩体采动致裂特性及其对卸压变形的影响" 本文主要探讨了瓦斯压力对采动煤岩体卸压变形的影响。研究在FLAC数值模拟平台上进行，采用应变软化本构模型，并通过"先加载后卸压"的方法，分析了不同瓦斯压力和围压条件下的煤岩体卸压致裂特性和对卸压变形的影响。 首先，研究发现，随着瓦斯压力的增加，煤岩体的损伤破坏应力峰值及对应轴向应变减小，这表明煤岩体的脆性特征减弱，逐渐表现出塑性行为。这是由于瓦斯压力提高了煤岩体内的初始应力状态，使得煤岩体在受到外部载荷时更易于产生塑性变形，而非脆性破裂。 其次，瓦斯压力的增加降低了煤岩体的承载能力，导致煤岩体在有效应力空间中的应力水平提升，从而促使拉伸破坏提前发生。这意味着在高瓦斯压力下，煤岩体更容易发生开裂和破坏。 进一步，随着瓦斯压力的升高，上覆煤岩的采动卸压变形量显著增大，致裂破坏区不断扩大，致裂特征变得更加明显。同时，采动卸压范围扩大，应力集中峰值及其距离煤柱边界的距离也随之增加。这些变化可能导致巷道维护困难，对矿井安全产生负面影响。 当煤层瓦斯压力较高时，瓦斯压力对采动煤岩体卸压变形的影响不容忽视。这对于煤矿的开采设计和安全管理具有重要意义，需要采取有效措施控制瓦斯压力，预防因瓦斯压力引发的煤岩体不稳定和潜在的安全隐患。在实际操作中，可能需要结合矿井通风、瓦斯抽放等技术手段，以降低瓦斯压力，减少采动过程中煤岩体的变形和破坏，确保矿井的安全生产。