近距離傾斜上保護(hù)層卸壓范圍與卸壓瓦斯抽放研究.pdf

1、目前，開采保護(hù)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(zhǔn)確劃定卸壓保護(hù)范圍和有效抽放被保護(hù)層的卸壓瓦斯已成為開采保護(hù)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(hù)層開采，以神華天榮煤礦保護(hù)層開采為工程研究背景，在礦山壓力以及彈性力學(xué)、保護(hù)層機(jī)理、煤與瓦斯突出等理論基礎(chǔ)上，采用彈性力學(xué)計(jì)算、數(shù)值模擬分析和現(xiàn)場試驗(yàn)方法，系統(tǒng)研究了近距離傾斜上保護(hù)層卸壓范圍和卸壓瓦斯抽放技術(shù)。
　　通過彈

2、性力學(xué)分析得出保護(hù)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(hù)層開采后的應(yīng)力卸壓保護(hù)規(guī)律和煤層膨脹變形保護(hù)規(guī)律，確定上保護(hù)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(yàn)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(yàn)與現(xiàn)場試驗(yàn)分析可得：兩種方法獲得的結(jié)論基本一致，也相互驗(yàn)證其正確性。運(yùn)用數(shù)值模擬

3、和現(xiàn)場試驗(yàn)對抽放鉆孔參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化可得：被保護(hù)層滯后卸壓距離應(yīng)為層間垂距的2.8~3倍；進(jìn)風(fēng)巷抽放鉆孔與巷道中心線最小夾角為29°~30°；回風(fēng)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(jìn)行為期一個(gè)月的卸壓瓦斯抽放后，對被保護(hù)層進(jìn)行效果檢驗(yàn)和區(qū)域驗(yàn)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(biāo)值。說明開采保護(hù)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(xiǎn)性。