近距離上保護(hù)層開采保護(hù)范圍測(cè)定與擴(kuò)界技術(shù)研究.pdf

1、煤與瓦斯突出是煤礦生產(chǎn)最為嚴(yán)重的災(zāi)害之一，保護(hù)層開采是防治煤與瓦斯突出最有效的措施，保護(hù)范圍的測(cè)定是保護(hù)層開采區(qū)域防突措施的關(guān)鍵。以青龍煤礦近距離上保護(hù)層開采為例，通過(guò)數(shù)值模擬與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)相結(jié)合的方法，考察了21604保護(hù)層工作面開采后的被保護(hù)層卸壓增透效果，確定了被保護(hù)層的實(shí)際保護(hù)范圍，并分析了保護(hù)范圍擴(kuò)界的原因。
　　借助COMSOL Multiphysics軟件模擬分析了21604保護(hù)層工作面分別開采20m、40m、60m、8

2、0m、100m時(shí)被保護(hù)層的應(yīng)力應(yīng)變變化情況。結(jié)合煤層變形卸壓保護(hù)準(zhǔn)則，得出被保護(hù)層走向上內(nèi)錯(cuò)14m的范圍為保護(hù)范圍，卸壓角為60°；傾向上內(nèi)錯(cuò)13m的范圍為保護(hù)范圍，卸壓角為62°。
　　現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)了保護(hù)層開采后的被保護(hù)層變形量、鉆孔瓦斯流量及透氣性系數(shù)等參數(shù)，被保護(hù)層最大膨脹變形量13mm，最大相對(duì)膨脹變形量4.1‰；最大鉆孔瓦斯流量為194 L/min，鉆孔瓦斯流量較初始時(shí)增加了約27倍；被保護(hù)層卸壓后透氣性系數(shù)可達(dá)101.2

3、m2/(MPa2·d)，透氣性系數(shù)增大了13倍之多。
　　采用殘余瓦斯含量指標(biāo)測(cè)定了被保護(hù)層的保護(hù)范圍，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的被保護(hù)層保護(hù)范圍走向卸壓角83°、傾向卸壓角達(dá)到了90°，被保護(hù)層上的保護(hù)范圍約等于保護(hù)層工作面的開采范圍，實(shí)現(xiàn)了保護(hù)范圍的擴(kuò)界。
　　保護(hù)層煤巷掘進(jìn)防突措施對(duì)被保護(hù)層的影響，是保護(hù)范圍擴(kuò)界的主要原因。經(jīng)計(jì)算可得被保護(hù)層運(yùn)輸順槽至以里16.5m范圍內(nèi)的煤層區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了消突、軌道順槽至以里13.8m范圍內(nèi)的煤層區(qū)域?qū)?/p>