保护层开采瓦斯越流模型及卸压保护范围研究

"邻近层瓦斯越流规律及其卸压保护范围" 在煤炭开采中，瓦斯管理是一项至关重要的任务，因为瓦斯积聚可能导致矿井安全事故。本文着重研究了上保护层开采对邻近被保护层瓦斯压力的影响以及其卸压保护范围的确定。该研究以某具体煤矿的上保护层开采为背景，利用保护层开采的煤层瓦斯越流理论，探讨了低渗透煤体中瓦斯的流动规律。 首先，研究者引入了低渗透煤体渗透率与孔隙率的动态变化模型，这是一个关键的概念，因为在实际开采过程中，煤体的物理特性如渗透性和孔隙率会随着开采活动而发生变化。这种动态模型考虑了这些变化对瓦斯流动的影响，使得模型更接近实际情况，从而更准确地预测瓦斯的压力分布。 其次，他们构建了一个低渗透煤岩与瓦斯固-气动态耦合的瓦斯越流模型，这个模型考虑了煤岩与瓦斯之间的相互作用，即固-气动态耦合效应。通过数值计算解决了上保护层开采的定解问题，揭示了保护层开采后邻近被保护层的瓦斯压力分布规律。这种数值计算方法可以帮助理解瓦斯在煤层中的运动规律，预测开采活动可能导致的压力变化。 接下来，研究人员结合保护层开采保护范围的极限瓦斯压力判别准则，对上保护层开采的卸压保护范围进行了划定。卸压保护范围是指通过上层煤层开采，可以有效降低邻近层瓦斯压力，防止瓦斯积聚的区域。这个范围的确定对于制定安全的开采策略至关重要。 通过对现场考察结果的比较，研究发现理论划定的保护范围与实际观测结果基本一致，而且理论结果倾向于更为保守，这意味着在实际操作中可能会提供更大的安全保障。这表明该研究提出的模型和方法具有较高的可靠性和实用性，对煤炭行业的安全开采具有指导意义。 总结起来，这篇研究通过建立科学的数学模型和计算方法，深入探讨了上保护层开采时邻近层瓦斯的流动规律和卸压保护范围，为煤炭行业的瓦斯管理提供了理论依据和技术支持，有助于提高煤矿开采的安全水平。