近日，开云电竞投注（华东）非常规油气安全开采及灾害防治团队在矿山瓦斯动力灾害机理研究领域取得重要成果。相关研究成果“Dynamic damage law of coals under stress paths for disaster inoculation and its influence mechanism on the outburst risk level”(基于孕灾应力路径的扰动煤体动态损伤规律及对突出危险性水平的影响机制)发表于《Natural Resources Research》期刊。《Natural Resources Research》是自然资源开发科学领域的国际权威期刊，在2025年中科院分区中位于SCI二区行列。论文第一作者为王超杰副教授，通讯作者为王超杰副教授，开云电竞投注（华东）为第一署名单位，与浙江海洋大学为共同通讯单位，该研究得到了国家自然科学基金-青年科学基金项目、中国博士后面上项目、山东省高等学校青创科技支持计划和自主创新科研计划项目（理工科）项目的联合资助。
图1 论文首页
目前，地应力与瓦斯压力作为突出孕育过程中的主控因素，其对煤体的突出危险性水平影响机制尚未系统揭示。为此，本研究推演了孕突过程中应力演化路径，从力学与能量双视角，开展了多重应力路径下含瓦斯煤体损伤失稳细宏观机制研究。在此基础上，明确了地应力与瓦斯压力对突出危险性水平的影响机制。
图2 采掘工作面孕突过程力学加载路径
采用物理实验和数值仿真相结合的手段，以裂纹动态扩展为切入点，揭示了煤体损伤细宏观机制，阐明了煤体裂纹动态演化规律，明确了煤体损伤过程能量演化规律，最终揭示了采动下煤体损伤对突出危险性水平的影响机制。研究结果表明，突出孕育过程中煤体的初始破坏是以“张剪-剪切”或“张剪-拉伸”组合的复合式破坏。在应力突然卸载模式下，更易使煤体产生层裂状破坏，增加突出发生的风险。应力施加在煤体内的能量，仅30~50%左右的能量用于煤体内结构的破坏。瓦斯压力通过影响煤体的破碎程度以及煤体的破坏范围，影响突出危险性水平。而地应力通过应力大小及加卸载路径影响煤体的破坏程度，进而影响突出危险性水平。且地应力大小对突出危险性水平的影响关键还在于应力卸载程度。
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（a）煤体损伤图 | （b）煤体裂纹空间分布及颗粒位移矢量图 |
图3物理实验与数值仿真煤体损伤图 | |
图4 采动煤体损伤过程中地应力与瓦斯压力影响机制
该研究有助于进一步明晰突出灾害孕育过程，为灾害防治技术的革新奠定基础。研究中亦给出了具体现场防治建议，如基于不同采动应力行为，应能体现灾害防治分源、分强度及分时空精准布控，针对不同应力路径，因煤体破坏强度差别较大，实际采掘过程应将采动应力场区块化。不同区块应力场应体现差异化的瓦斯治理措施。
论文链接：https://doi.org/10.1007/s11053-025-10585-9
