采动影响下的岩体瓦斯渗流规律与共采条件研究

该篇文章《采动岩体瓦斯渗流规律 (2011年)》主要探讨了在煤炭开采过程中，如何通过结合煤岩介质力学性质与地质结构特点来理解和控制瓦斯的渗流行为，以实现瓦斯的高效抽放并确保煤与瓦斯的安全生产。研究者采用了相似模拟试验和岩石破裂分析系统(RFPA2D)这一数值计算方法，对受采动影响的上覆岩层裂隙发育以及瓦斯渗流进行了深入研究。 研究发现，随着开采工作的进行，顶板会发生周期性垮落，垮落步距大约为12米，且垮落面的破断角约为50度。工作面和切眼上方的裂隙发展呈现出明显的对称性，形成了一种左右对称的碗状覆岩下沉模式。特别是在卸压带区域，由于煤体在开采压力下膨胀和变形，产生了大量的次生裂隙，这显著提高了煤体的渗透性。同时，覆岩的横向离层裂隙和竖向破裂裂隙动态演变，这些裂隙的发育变化对于瓦斯的流动路径至关重要，它们在一定程度上为煤与瓦斯的共采创造了条件。 通过工业性试验，研究人员验证了一个关键观察结果，即受采动影响的工作面推进距离与瓦斯抽放量之间存在非线性关系。这一发现对理解和优化采煤活动下的瓦斯管理具有重要意义，为制定更有效的安全策略和提升生产效率提供了理论基础和科学依据。此外，论文还强调了煤岩介质力学在实际工程中的应用价值，尤其是在处理复杂地质条件下瓦斯控制问题时，这种方法的实用性和预测能力显得尤为重要。 总结来说，这篇论文通过实验研究和数值模拟，深入剖析了采动过程中岩体裂隙发育和瓦斯渗流的规律，为煤炭开采领域的瓦斯管理提供了科学的指导，有助于提升行业的安全性和经济效益。