深部开采煤矿典型动力灾害孕灾主控因素与机制研究进展
杨科1
郭鹏慧1
袁亮1
曹安业2
张永将3
马衍坤1
李家卓1
1.安徽理工大学深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室,安徽 淮南 232001;安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室,安徽 淮南 232001;安徽理工大学煤炭无人化开采数智技术全国重点实验室,安徽 淮南 2320012.中国矿业大学矿业工程学院,江苏 徐州 2211163.瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室,重庆 400037
摘要：煤炭资源的开采逐渐进入深部开采阶段,煤岩的非线性行为、大范围高能级灾害、多物理场耦合等现象加剧,冲击地压和煤与瓦斯突出二者相互诱导、相互激励,煤矿典型动力灾害危险性和危害性渐趋严重,已成为制约我国深部煤炭资源安全高效生产的绊脚石,防治煤矿典型动力灾害的前提和基础是深入研究其发生机理.因此,需要掌握我国煤矿冲击地压、煤与瓦斯突出和煤岩瓦斯复合动力灾害机理研究领域的整体进展以及孕灾主控因素与机制.文中总结了前人及研究团队已有研究成果,利用CiteSpace软件梳理文献,并通过关键词共现和突现知识图谱分析,阐述了煤矿典型动力灾害领域发展历程中每个阶段的研究热点以及未来的发展态势;厘清了不同孕灾条件对煤与瓦斯突出和冲击地压影响的差异性;探讨了煤矿典型动力灾害孕育的"五效应"机制.分析认为,围绕煤矿典型动力灾害领域的研究均以其发生机理及孕灾因素为基点,其中孕灾因素以天然地质条件为主、开采技术条件为辅,不同的孕灾环境形成的典型动力灾害表现形式不同,典型动力灾害孕育机制包括物质内在效应、应力超载效应、能量驱动效应、结构异变效应和煤岩体时变效应,五者相互作用、相互影响.根据当前深部开采面临的问题和亟需攻克的关键难题提出了研究展望,亟待深入研究煤矿典型动力灾害全生命周期孕育特征、演化特征、致灾机理,深部强扰动作用下煤矿典型动力灾害前兆信息智能辨识、预警指标融合,以及多灾种链生灾害联防联控体系,从而有效保障深部煤炭资源安全高效开采.
关键词：深部开采煤与瓦斯突出冲击地压煤岩瓦斯复合动力灾害孕灾机制
分类号：TD324(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(U21A20110)国家重大科研仪器专项研制资助项目(52227901)安徽理工大学研究生创新基金资助项目(2023CX1005)
论文发表日期：2025-07-31
在线出版日期：2025-08-22（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：22( 3466-3487 )
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