矿业安全与环保

作者：顾海涛, 张超林, 王恩元, 张宇昊, 李忠辉

关键词：煤与瓦斯突出, 埋深, 能量演化, 瓦斯膨胀能, 煤岩体弹性能, 有效解吸比

随着煤矿开采深度逐年增加，煤与瓦斯突出的危险性和危害程度愈加严重。为研究埋深增大条件下煤与瓦斯突出的能量演化规律，以平煤十二矿为工程背景，选取浅部(407 m)、中部(731 m)及深部(1 108 m)开采过程中发生的典型突出事故案例，通过构建突出能量计算模型，分析不同埋深条件下煤与瓦斯突出的能量演化与释放规律。研究结果表明：在煤与瓦斯突出过程中，煤岩体弹性能和瓦斯膨胀能均随着埋深的增加而增大，在同一埋深下瓦斯膨胀能高于煤岩体弹性能1~3个数量级，是突出的主要能量来源；突出能量主要用于突出煤体的破碎与运移，而随着埋深的增加，煤体破碎功和运移功分别呈对数增长与指数增长趋势；此外，通过引入有效解吸比，定量表征实际参与膨胀做功的瓦斯能占突出煤层中总瓦斯能的比例，发现有效解吸比随着埋深的增加呈线性增大趋势，表明埋深越大，有效瓦斯膨胀能占比越高，突出危险性越高。

来源：2026年第1期

《矿业安全与环保》期刊编辑部

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