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在区域防突措施中,开采保护层是防治煤与瓦斯突出的第一选择。上保护层开采后,采空区顶(底)板附近煤岩体发生移动和变形。在被保护层附近会产生一定范围的卸压区。卸压区内煤层吸附瓦斯解吸,为卸压瓦斯抽采提供了绝佳时机。本文利用COMSOL Multiphysics软件对东联煤矿上保护层开采情况进行数值模拟研究,对10号、12号煤层重复采动后被保护层(13号煤层)的卸压效果进行了现场考察。COMSOL Multiphysics数值模拟结果表明:上保护层重复采动后,卸压角增大,保护范围明显增大。在走向方向上,重复采动后,保护层卸压角由48.1°增大到50.1°,在倾向方向上,倾向方向上侧卸压角由50.7°增大到80.5°,倾向方向下侧卸压角由72.3°增大到80.5°。10号煤层开采后,被保护层垂直变形呈“W”型,重复采动后,被保护层垂直变形呈“波浪”型。开展了东联煤矿重复采动卸压效果的影响因素的数值模拟研究,研究结果表明:随着开采深度由263.6 m增加到363.6 m,最后增加到463.6 m,被保护层膨胀变形率的最大峰值由5.06‰增加到6.82‰,最后增加到8.57‰,保护范围逐渐增大。随着开采高度由0.58 m增加到2.58 m,最后增加到3.58 m,被保护层膨胀变形率的最大峰值由4.15‰增加到4.28‰,最后增加到4.35‰,保护范围逐渐增大。随着层间距由3 m增加到9 m,最后增加到12 m,被保护层膨胀变形率的最大峰值由6.23‰减小到3.51‰,最后减小到2.85‰,保护范围逐渐减小。当开采顺序不同时,被保护层膨胀变形率的最大峰值保护范围差异较大。因此,煤层采高、层间距以及开采顺序是影响保护层重复采动效果主要的因素。根据数值计算结果,对东联煤矿11302工作面进行了巷道布置,并对该工作面被保护层消突效果进行了考察。考察结果表明:重复采动后,东联煤矿13号煤层残余瓦斯含量小于8 m~3/t,最大值为4.6903 m~3/t;残余瓦斯压力小于0.74MPa,最大值为0.365 MPa;上述指标均满足保护效果评价指标体系的要求,东联煤矿13号煤层11302工作面处于被保护范围之内。根据贵州矿区的煤质报告,该矿区多为煤层群开采,研究保护层重复采动条件下被保护层的卸压规律,对降低煤层突出危险性、回收优质无烟煤具有重要理论和实践意义。本论文有图50幅,表13个,参考文献87篇。