冲击地压形成过程中能量耗散特征研究

在非平衡热力学和耗散结构理论的基础上，研究了冲击地压孕育过程中“煤－围岩”系统能量耗散特征和系统内熵的变化，初步建立了基于非平衡态热力学的冲击地压失稳判断方法；采用X射线衍射、顺磁共振、扫描电镜、显微组分测定等实验手段，获得了冲击地压发生前后煤岩样的细观结构差异，探求了冲击地压孕育、发生过程中能量耗散细观特征。研究发现：冲击地压是煤岩体内能量的涨落达到一定值后出现的自组织现象，其孕育过程是煤岩储能和耗能竞争的过程，该过程中强烈的挤压和剪切力加强了煤微元环缩合作用和拼叠作用，使煤超前演化，并促使煤岩内宏观裂纹非稳定扩展，加速了能量耗散的物理和化学的不可逆过程。