不同变异系数煤层应力场与瓦斯场规律的数值模拟研究

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摘 要 ：为揭示煤层厚度变化对煤层突出危险性的影响，建立了煤层变形场和瓦斯场耦合模型，并基于高斯分布建立了不同煤层变异系数的煤层模型，揭示了不同变异系数下的煤层应力场和瓦斯场分布规律。结果表明：稳定煤层与非稳定煤层应力场差别显著，非稳定煤层在煤层较薄处产生了应力集中现象，向厚煤层区域掘进时呈线性减小；煤层较厚处稳定煤层的应力大于非稳定煤层，且随着煤层变异系数的增加进一步减小；不同变异系数煤层随着变异系数的增加应力逐渐增加，主应力的增长速率随着掘进距离的增加逐渐增加；煤层厚度变化导致了煤层受到顶板的水平应力作用，在煤层较薄处，顶板水平应力指向煤层，导致煤层较薄处产生了应力集中，在煤层较厚处，顶板水平应力背离煤层，导致煤层应力相比较薄处小，且瓦斯浓度大、渗透率小、构造煤发育较多，在扰动下容易发生突出。（剩余18344字）