煤矿冲击地压发生理论公式
2021-04-11潘一山代连朋
煤炭学报 2021年3期
关键词:理论
潘一山,代连朋
(1.东北大学 深部金属矿山安全开采教育部重点实验室,辽宁 沈阳 110819; 2.辽宁大学 环境学院,辽宁 沈阳 110036; 3.辽宁工程技术大学,辽宁 阜新 123000)
冲击地压是世界范围内煤矿最严重的动力灾害之一,中国、加拿大、波兰、俄罗斯、美国和澳大利亚等国家煤矿安全生产均受到冲击地压灾害的严重威胁[1-5]。2019年国家煤矿安全监察局组织调研查明,我国生产矿井中鉴定确认冲击地压矿井132个,至少涉及195个主采煤层,冲击地压矿井的煤炭产量约占我国煤炭总产量的12%[6-7]。2018-10-20,山东能源集团龙郓煤业发生21人事故,2019-06-09,吉林煤业集团公司龙家堡煤矿发生9人事故,2020-02-22,山东新巨龙煤业有限公司龙堌矿发生4人事故[8]。
冲击地压的机理和理论是实现冲击地压监测预警和有效防治的前提和基础。国际上最早研究冲击地压发生机理始于1915年,提出了一系列冲击地压发生理论。从“强度理论”、“刚度理论”、“能量理论”、“冲击倾向性理论”到后来的“三准则”理论[9]、“变形系统失稳理论”[10]、“三因素”理论[11]、“冲击启动”理论[12]、冲击地压扰动响应失稳理论[13]、冲击地压扩容理论[14]和强度弱化减冲理论[15]等。此外,随着数学、力学、数值计算与试验研究等方法以及多学科的交叉应用,冲击地压发生的微细观机理研究也取得了大量的研究成果[16-18]。这些理论都从不同角度在一定程度上揭示了冲击地压发生的基本原理与条件,对于认识煤矿冲击地压发生机理起到了重要的推动作用。但是,作为世界级难题,冲击地压具有复杂性,目前还没有给出一个描述冲击地压基础性、根本性问题的理论公式。……
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