煤炭科学技术

作者：左建平, 陈岩, 宋洪强, 徐丞谊, 于祥,

关键词：深部煤岩组合体, 非线性本构模型, 煤岩差能失稳, 源空间定位, 煤岩结构−材料协同破坏,

随着我国煤炭开采深度不断增加，深部复杂环境(如高地应力、高地温、高渗透压、构造、断层、采动影响等)使得煤岩动力灾害日趋严重，制约了煤矿安全生产与资源高效回收。煤岩组合体作为矿井最基本的承载结构与灾害孕育的核心，其力学行为及失稳机理已逐步成为采矿岩石力学研究的前沿热点。系统综述了深部煤岩组合体在力学试验、声发射特征、本构模型、能量演化与失稳机制等方面的研究进展。研究表明：几何构型与围压共同控制组合体的强度、变形及破坏模式，围压升高引发脆–延转化；声发射监测与波速层析成像揭示了“先煤后岩”的渐进破坏过程与失稳前兆；基于裂纹应变演化构建了考虑加载–卸载路径的非线性本构模型；提出了以“煤岩差能”为核心的失稳判据，阐明了能量非均衡分布是冲击启动的关键；进一步分析了煤岩协同破坏机制，指出深部条件下材料特性影响增强，组合体冲击倾向性显著高于单体煤。最后，提出未来深部煤岩研究需聚焦多场耦合试验、智能损伤诊断、精准本构模型及主被动防控技术，以支撑动力灾害防控。

来源：2026年第4期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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