大佛寺煤矿采动覆岩裂隙演化规律研究及应用

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针对采动覆岩裂隙演化规律的研究对于高位瓦斯抽放巷的层位布置尤为关键,将高抽巷层位布置在瓦斯运移的裂隙通道中,有利于高抽巷更好的抽采瓦斯。本文在总结分析前人研究的基础之上,通过运用相似模拟实验、数值模拟实验及现场实测冒落带高度等方法,以大佛寺煤矿40108工作面的覆岩结构为原型,在采动覆岩裂隙演化规律研究的基础上进一步分析了高抽巷在抽放瓦斯中的合理应用。本文通过理论分析,阐述了采动裂隙椭抛带为瓦斯的储集和运移提供了空间和通道;通过实验分析,揭示随采动的影响裂隙产生发展的时空规律及随着工作面的逐步推进,受采动影响的覆岩裂隙形成似椭抛带的动态空间。综合相似模拟实验、数值模拟实验、理论分析及现场实测的结果,获得了采场覆岩冒落带的高度。基于高抽巷抽采瓦斯机理,以大佛寺煤矿40108工作面的实际情况及高抽巷抽采数据为基础,通过分析高抽巷与煤层顶板不同距离下的抽采混合流量、抽采负压、抽采瓦斯浓度、抽采瓦斯纯量、高抽巷中CO浓度、高抽巷中CO纯量的关系,并考虑到高抽巷层位高度对采空区遗煤自燃的影响,将高抽巷的终孔层位布置在覆岩采动卸压裂隙带内,这样不仅能够提高瓦斯抽放率及瓦斯抽放浓度,获得良好的抽放效果,从而实现了该工作面瓦斯防治的安全要求。
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