煤与瓦斯突出作为煤矿严重动力灾害事故,严重制约煤炭安全生产过程。突出一旦发生,作为井下重要安全防突设施,防突风门结构往往在突出冲击载荷下被严重破坏,对井下人员及设施设备等造成严重威胁。为此,研究突出冲击载荷对防突风门破坏失效特征,对矿井合理设计构筑防突风门和矿井灾害防治具有重要意义。本文通过理论分析、数值模拟和实证分析手段,开展突出冲击载荷对防突风门的破坏失效特征与条件研究,取得研究成果如下:本文基于煤与瓦斯突出事故,分析了突出发生的条件与显著性特征,研究了突出产生的冲击波初始能量来源主要由煤体弹性能和瓦斯膨胀能构成,分析了突出冲击波在直巷道内的参数演化、传播衰减规律及其传播过程中的影响因素,简述分析了突出冲击波对井下物体的毁伤破坏准则及标准。根据井下防突风门的特点,分析了常见的防突风门结构及其材料在冲击波载荷下的力学特征,基于超压-冲量准则分析突出冲击波破坏机理,推导出致使防突风门破坏的冲击波反射超压载荷,并结合工业性试验数据进行了等效简化,得出突出冲击波反射超压载荷等效简化曲线方程。采用有限元分析软件ANSYS,模拟了防突风门结构在突出冲击载荷作用下的静、动力学响应过程,分析了防突风门在突出冲击载荷作用下的破坏特征,得出防突风门结构最为薄弱部位为风筒、门框门扇及其与风门墙垛的连接处,在突出冲击载荷作用下防突风门会首先从结构薄弱处发生破坏失效,风门墙垛也会在往复的压拉作用下出现层裂;防突风门的破坏模式主要以局部破坏为主。结合群力煤矿“11·8”突出事故中防突风门的破坏特征进行实证分析,验证数值模拟分析结果是正确的。此外,基于防突风门的破坏特征,对防突风门整体性结构提出安全要求,门扇、墙垛等提出强度要求,并提出提高防突风门结构安全性能的减灾措施。本文通过分析突出冲击波载荷对防突风门的破坏,找出其结构破坏失效特征规律,其研究成果为今后矿井防突风门设计构筑提供一定的理论与技术参考,对矿井煤与瓦斯突出防治及防灾减灾工作具有一定的现实意义。