冲击地压形成过程中能量耗散特征研究

姜耀东田素鹏赵毅鑫

中国矿业大学（北京）;

摘要：

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.

关键词：冲击地压、能量耗散、非平衡热力学、细观结构

所属期刊栏目：35

分类号：TD324.1(矿山压力与支护)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973资助项目2010CB226804;国家自然科学基金资助项目50704034;中央高校基本科研业务专项资金项目;煤炭资源与安全开采国家重点实验室自主课题资助项目

在线出版日期：2011-04-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1979-1983