淮北矿区突出煤层卸压变形与瓦斯抽采规律探讨

"突出煤层卸压变形及瓦斯抽采规律研究，刘海波，中国矿业大学安全工程学院，徐州221008" 本文由刘海波发表，探讨了淮北矿区在特定开采条件下的突出煤层卸压变形及瓦斯抽采规律。研究采用了相似模拟试验、数值模拟试验和现场试验三种方法，以深入理解在采高1.87m、层间距78m的下保护层开采环境中的突出煤层行为。 在研究中，作者发现保护层开采后，被保护层处于裂隙带和弯曲下沉带的交汇处，这导致了煤层的显著卸压变形。煤层经历了压缩、快速膨胀和最终稳定的过程，膨胀变形率达到了37.4‰。这一变形导致煤层透气性显著增强，透气性系数从0.0445m²/(MPa²d)提升至192.24m²/(MPa²d)，增长了4320倍，这对瓦斯的流动和抽采具有重大影响。 现场应用了底板瓦斯抽采巷、地面钻井和穿层拦截钻孔的组合技术，有效降低了被保护层的瓦斯压力和含量。通过这些措施，瓦斯压力从4.6MPa降低到0.6MPa，瓦斯含量从13.39m³/t减少到3.5m³/t，综合瓦斯抽采率高达74%。这些成果表明，该技术方案对于实现矿井的安全高效生产具有显著效果。 关键词涵盖了矿山安全、突出煤层、卸压瓦斯抽采、卸压膨胀变形、数值模拟和相似模拟等多个方面，显示了研究的广泛性和深度。此研究对于理解和改善突出煤层的开采安全以及优化瓦斯抽采策略具有重要指导意义，对于煤炭行业的安全生产提供了理论依据和技术支持。