近距離傾斜上保護層卸壓范圍與卸壓瓦斯抽放研究.pdf

1、目前，開采保護層是防治煤與瓦斯突出中施工最簡單、效果最好、成本最低的區(qū)域性措施。然而如何準確劃定卸壓保護范圍和有效抽放被保護層的卸壓瓦斯已成為開采保護層亟待解決的關(guān)鍵性技術(shù)。
　　本文針對近距離傾斜上保護層開采，以神華天榮煤礦保護層開采為工程研究背景，在礦山壓力以及彈性力學、保護層機理、煤與瓦斯突出等理論基礎(chǔ)上，采用彈性力學計算、數(shù)值模擬分析和現(xiàn)場試驗方法，系統(tǒng)研究了近距離傾斜上保護層卸壓范圍和卸壓瓦斯抽放技術(shù)。
　　通過彈

2、性力學分析得出保護層開采后底板巖層的破壞規(guī)律以及最大破壞深度34.98m。采用UDEC數(shù)值模擬方法，分析得到采后圍巖應(yīng)力應(yīng)變及裂隙分布規(guī)律。根據(jù)上保護層開采后的應(yīng)力卸壓保護規(guī)律和煤層膨脹變形保護規(guī)律，確定上保護層沿走向卸壓角為51°，沿傾向卸壓角為71°和55°；而現(xiàn)場試驗所確定沿走向方位的卸壓角為50°，沿傾向方向的卸壓角為70°和51°。根據(jù)數(shù)值模擬試驗與現(xiàn)場試驗分析可得：兩種方法獲得的結(jié)論基本一致，也相互驗證其正確性。運用數(shù)值模擬

3、和現(xiàn)場試驗對抽放鉆孔參數(shù)進行優(yōu)化可得：被保護層滯后卸壓距離應(yīng)為層間垂距的2.8~3倍；進風巷抽放鉆孔與巷道中心線最小夾角為29°~30°；回風巷抽放鉆孔與巷道最小中心線最小夾角為45°~49°。經(jīng)過對二1煤進行為期一個月的卸壓瓦斯抽放后，對被保護層進行效果檢驗和區(qū)域驗證，結(jié)果表明二1煤瓦斯壓力、瓦斯平均解吸值Δh2、K1均低于指標值。說明開采保護層開采結(jié)合抽放卸壓瓦斯的方法能有效降低了突出煤層的瓦斯壓力，徹底消除了突出煤層的危險性。