煤层瓦斯卸压应力判别指标研究

"采动煤层瓦斯充分卸压应力判别指标理论研究" 在煤炭开采过程中，瓦斯治理是一项至关重要的任务，特别是在高瓦斯低透气性煤层群的环境中。该研究主要针对如何确定煤层在开采过程中的瓦斯充分卸压范围，这是保证煤矿安全、提高瓦斯抽采效率的关键。作者运用断裂损伤力学理论，深入分析了煤岩层在卸压过程中的应力应变关系，提出了一种新的判断指标——应力卸压比，即卸压后应力值与原岩应力值的比值，以此来判断煤层是否已充分卸压。 断裂损伤力学是一种研究材料在受力作用下逐渐破坏的过程和机理的理论，适用于分析煤岩层在开采过程中受到的压力变化。在此基础上，研究者提出，当应力卸压比接近或达到某个特定值时，可以认为煤层内的瓦斯已经充分释放，从而为下一步的瓦斯抽采提供依据。 以阳泉矿区的实际情况为例，研究发现3号煤层在理论计算下的充分卸压卸压比为0.445，这一数值与实际观测的结果相符，证明了该指标的有效性。同时，研究还揭示了应力卸压比与煤层埋深的密切联系：煤层埋藏越深，其在充分卸压时的应力卸压比越小。具体来说，在埋深100至500米的范围内，应力卸压比的变化较为显著；而当埋深超过500米后，这一比例的变化趋势趋于平缓。 这一研究成果对于煤与瓦斯共采（CGM）技术的应用具有重要意义，它不仅提供了确定瓦斯抽采范围的新方法，还有助于优化开采策略，减少瓦斯事故的风险，并可能提高瓦斯资源的利用率。同时，通过对不同埋深煤层的应力卸压比进行研究，可以更好地理解和预测开采活动对煤层瓦斯状态的影响，进而制定更科学的安全生产措施。 关键词：应力判别指标；瓦斯卸压；应力卸压比；煤与瓦斯共采 中图分类号：TD325 文献标志码：A 文章编号：0253－2336(2012)03－0001－05 该研究的贡献在于为煤矿安全生产提供了理论支持，通过建立科学的评判标准，有助于实现更加安全、高效的瓦斯治理，对于促进我国煤炭行业的可持续发展具有积极的指导意义。