煤与瓦斯突出中单个煤壳解体突出的突变理论分析

在煤与瓦斯突出中，煤体自组织地形成最具抗力的球盖壳形式来抵抗被突出，煤壳一旦解体便丧失承载能力，高位势煤岩系统中与单个煤壳突出相应的各种能量得以释放。根据反映煤岩破坏特性的塑性变形局部化理论，导得突出前煤壳形变、位移时相应于偏应力的功、能增量关系，建立了煤壳失稳解体的突变模型，并对由于偏应力作用导致煤壳失稳解体机制进行了研究，给出失稳瞬间释放的偏应力应变能表达式、煤岩系统体积应变能释放量表达式和孔隙瓦斯粉碎解体后的碎煤及与煤层瓦斯渗流形成瓦斯-煤粉两相流描述。所得结果可深化对煤、地应力与瓦斯压力三因素对煤与突出演化规律综合作用的认识。