近距離上保護層開采保護范圍測定與擴界技術研究.pdf

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

2、0m、100m時被保護層的應力應變變化情況。結合煤層變形卸壓保護準則，得出被保護層走向上內(nèi)錯14m的范圍為保護范圍，卸壓角為60°；傾向上內(nèi)錯13m的范圍為保護范圍，卸壓角為62°。
　　現(xiàn)場實測了保護層開采后的被保護層變形量、鉆孔瓦斯流量及透氣性系數(shù)等參數(shù)，被保護層最大膨脹變形量13mm，最大相對膨脹變形量4.1‰；最大鉆孔瓦斯流量為194 L/min，鉆孔瓦斯流量較初始時增加了約27倍；被保護層卸壓后透氣性系數(shù)可達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測定了被保護層的保護范圍，現(xiàn)場實測的被保護層保護范圍走向卸壓角83°、傾向卸壓角達到了90°，被保護層上的保護范圍約等于保護層工作面的開采范圍，實現(xiàn)了保護范圍的擴界。
　　保護層煤巷掘進防突措施對被保護層的影響，是保護范圍擴界的主要原因。經(jīng)計算可得被保護層運輸順槽至以里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>