矿业安全与环保

作者：杨科, 孙啸天, 刘帅, 郭鹏慧, 张寨男

关键词：卸压增透, 瓦斯抽采, 远距离, 下保护层开采, 相似模拟, 数值模拟

针对深部远距离下保护层开采后上覆被保护层卸压及瓦斯治理难的问题，以朱仙庄煤矿Ⅲ1031工作面工程条件为背景，采用相似模拟和数值模拟相结合的方法，研究了远距离下保护层开采过程中覆岩的应力演化规律、变形破坏特征和卸压增透效果。结果表明：保护层开采，产生延伸至被保护层的纵贯式穿层裂隙，基本顶发生平均步距15 m左右的周期破断，煤层压力先减小，采空区中部重新压实后，应力开始逐渐恢复；在围岩内形成应力增高区域，而应力在向采空区中部演化时，则以近似于弧状的应力递减圈形态发育。因煤层采动在采空区两侧形成离层裂隙发育区，为瓦斯流动提供通道，被保护层也因此得到卸压，其卸压率达到0.91，增透率增幅为5%~20%，被保护层出现明显卸压增透效应。为解决保护层开采后瓦斯需卸压抽采的问题，设计了穿层钻孔、顺层钻孔、高位钻孔配合拦截钻孔和采空区埋管的瓦斯抽采方案。

来源：2024年第2期

《矿业安全与环保》期刊编辑部

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