冯康武

（1.中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆400037；2.瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室，重庆400037）

煤与瓦斯突出是一个极其复杂的煤（岩）动力过程，目前普遍被接受的是综合假说，即煤与瓦斯突出是应力、瓦斯和煤的自身特性综合作用的结果[1]。而煤的力学特性是决定煤的自身特性的一个重要方面，包括煤的力学强度和破坏方式[2]，根据相关文献测试结果，不同煤的单轴力学强度差异较大，对于结构完整的硬煤，单轴抗压强度可超过10 MPa，而对于节理发育的煤种或者构造软煤，单轴抗压强度可小于3 MPa。但由于煤矿井下采掘工作面煤层赋存的复杂性，同一种类的煤层中往往存在一定的“软煤”分层，这种软煤分层是指由于受到地质构造的影响，正常结构的煤在构造活动中形成的碎粒煤和糜棱煤，这种“软煤”分层对于煤层整体的单轴抗压强度具有严重的影响[3]。在煤的力学参数方面，张庆贺等[4]采用颗粒流软件模拟了不同吸附性气体对煤的损伤作用机理，测定了不同吸附性气体作用下型煤单轴抗压强度和破坏形态；王刚等[5]借助PFC2D进行了煤体的抗压及抗拉试验模拟，建立了煤体宏观力学参数与细观参数之间的关系，并对煤体进行不同围压和瓦斯压力条件下常规三轴颗粒流模拟试验；高瑞元等[6]借助PFC 软件对石门揭煤过程进行了颗粒流数值模拟，得出石门揭煤区域内各单元发生煤与瓦斯突出的可能性。综上分析，软煤分层与正常煤体的力学性质差异巨大，且对煤层整体的力学性质有很大的影响，目前已有大量采用颗粒流方法进行的研究，但均未考虑含软煤分层对复合煤层整体的力学性能的影响，或者仅考虑单纯的软煤或正常硬煤的细观参数。……