矿业安全与环保

作者：唐建华, 吴吉南, 余伟健

关键词：近距离煤层, 相似模拟, 采动应力, 裂隙演化, 高位钻孔

为解决近距离煤层工作面回采过程中, 相邻煤层瓦斯易从导通的采动裂隙带大量涌入工作面, 带来瓦斯超限等安全问题，以山西小回沟煤矿近距离煤层开采为研究对象, 采用相似模拟试验和现场试验研究了该矿03 #、2 #煤层在重复采动影响下围岩应力—裂隙演化特征规律, 圈定了采场上覆岩层裂隙带范围, 确定了抽采钻孔合理位置, 提高了瓦斯抽采效果。试验结果表明：03 #煤层回采时，工作面推进至33、50 m时，离层最大发育高度分别为4、14 m，随工作面推进，离层最大发育高度为28 m；02 #煤层在03 #煤层裂隙带范围内，裂隙形成了瓦斯运移通道；工作面推进33 m时，开切眼后方覆岩支承压力增高，压力集中系数约为1.6，开切眼与工作面之间出现卸压区，工作面前方出现应力增高区，压力集中系数约为1.6，随着推进距离的增加，支承压力集中系数增加至2.74；2 #煤层回采时，采空区两端出现明显的竖向裂隙，与03 #煤层原有裂隙相贯通，并扩大贯穿至模型顶部，覆岩支承压力集中系数由2.55下降至1.95。现场试验中，将2201工作面高位钻孔终孔控制在采空区上方30~35 m裂隙发育区，回风巷瓦斯浓度由0.78%降至0.35%，取得了良好的瓦斯治理效果。

来源：2023年第3期

《矿业安全与环保》期刊编辑部

查看矿业安全与环保杂志2023年第3期