平煤十矿保护层开采瓦斯运移规律与保护效果研究

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煤与瓦斯突出是煤矿井下最严重的灾害之一,保护层开采是最经济有效的区域性防突措施。保护层开采的关键是瓦斯运移规律和保护效果的研究,本文以平煤十矿戊组煤层保护层开采为研究背景,研究了保护层开采的瓦斯运移规律,考察了保护层开采的卸压效果。  应用COMSOL Multiphysics软件中的岩土力学模块,对保护层开采后周围煤岩层的应力应变变化进行了模拟。得出被保护层沿倾向及走向应力场分布和应变位移场分布,并根据顶底板法向位移得出被保护层膨胀变形量和卸压角。根据煤层中瓦斯流动理论,采用COMSOL多孔弹性模型,分别对保护层开采不同开挖深度以及不同层间距下被保护层瓦斯压力分布及瓦斯流速矢量场进行了模拟,研究了被保护煤层瓦斯运移规律。根据十矿戊组煤层实际情况,介绍了保护层及被保护层回采及掘进过程中安全技术措施。通过对保护层开采后被保护层煤层残余瓦斯压力、瓦斯含量、透气性系数等瓦斯参数进行现场测试,对被保护层瓦斯涌出资料、钻孔瓦斯涌出初速度Q和钻屑量S等突出危险性验证数据整理分析,研究了被保护层突出危险性及卸压保护效果。  以上研究表明,保护层开采后被保护层得到充分卸压和瓦斯释放,在卸压区内消除了突出危险性。
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