高瓦斯煤层群开采卸压瓦斯抽采技术研究

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我国西北地区煤炭资源丰富、埋藏浅、煤层厚度大,但层数多,且多为煤层群开采。开采过程中,上下邻近层瓦斯涌向开采层工作面和采空区,对工作面瓦斯治理带来新的影响。研究煤层群开采条件下采动瓦斯分布规律,可以为采动瓦斯涌出后对瓦斯抽放提供理论依据。而研究不同条件下采空区上覆岩层的变形破坏规律,确定采动上覆岩石“三带”的范围,是掌握采动瓦斯流动规律并最终进行采动瓦斯抽放的关键和前提。论文依托内蒙古科技厅重大项目“乌达矿区高瓦斯矿井瓦斯抽采技术及综合利用研究”,以乌达矿区五虎山煤矿生产实际为基础,针对煤层群开采条件下采动卸压瓦斯赋存规律和治理技术为研究对象,主要研究内容如下:(1)通过理论分析,收集相关现场资料,建立煤层群开采的数值模型,利用有限差分软件对模型进行求解计算,研究煤层群开采过程中采动空间应力分布规律。(2)利用数值模拟的结果,观察上覆岩层各固定观察点在工作面推进一定距离后该点的受力及位移曲线,确定试验工作面“三区”、“三带”范围。(3)对工作面推进过程中的瓦斯涌出进行分析,并对工作面瓦斯涌出量进行预测,根据预测结果分析工作面瓦斯来源。(4)根据分析结果实施本煤层预抽、邻近层卸压瓦斯抽采、采空区瓦斯抽采等综合瓦斯治理措施,并选择有代表性的区域,对钻孔抽采瓦斯参数进行考察,验证治理措施的有效性。
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