上保护层开采对下伏煤层瓦斯渗流特性影响研究

"开采不同厚度上保护层对下伏煤层卸压瓦斯渗流特性的影响" 该研究聚焦于探讨在煤炭开采过程中，不同厚度的上保护层开采如何影响下伏煤层的瓦斯渗流特性。为了研究这一问题，科研人员采用了一种自主设计的固气耦合物理相似模拟实验台，这种实验设备可以模拟实际矿井中的地质和开采条件，以研究瓦斯在煤层中的流动规律。 实验结果显示，随着工作面的推进，瓦斯渗流速度经历了一个复杂的变化过程：初始阶段渗透性降低，随后升高，接着再次降低，再升高，最终趋于稳定，且采空区的瓦斯渗流性通常会高于原始的渗透性。这表明开采活动对煤层的瓦斯排放有着显著影响，不仅改变了瓦斯的流动速度，还可能增加瓦斯的渗出量。 通过分析实验数据并绘制曲线，研究人员发现当上保护层开采结束后，下伏煤层沿走向方向的渗透率变化呈现出马鞍形曲线。这表明在特定的时间段内，煤层的渗透性会经历一个先增后减的过程，最终达到一个新的平衡状态。 此外，研究还指出，在保护层间距固定的情况下，上保护层的开采高度对下伏煤层的影响显著。采高越大，下伏煤层在采动平衡后的瓦斯渗透率相对于原始状态增加得越多，同时影响范围也会扩大。这意味着更高的开采高度可能导致更严重的瓦斯渗流问题，增加了煤矿安全风险。 这些发现对于煤矿的瓦斯治理和安全生产具有重要意义，为合理选择上保护层的开采策略提供了科学依据，有助于预防和控制煤矿瓦斯事故，确保煤矿的安全生产。同时，也为未来的理论研究和实际操作提供了重要的参考，促进矿井瓦斯抽采技术的优化和升级。