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 (2013年)" 本文是一篇自然科学领域的论文，主要探讨了开采不同厚度的上保护层对下伏煤层卸压瓦斯渗流特性的影响。研究通过固气耦合物理相似模拟实验台进行，目的是解决在煤炭开采过程中，如何有效管理和控制瓦斯渗流，以提高煤矿安全和效率。 在实验中，研究人员观察到随着工作面的推进，瓦斯渗流速度经历了一个复杂的变化过程。最初，由于开采活动，煤层的渗透性会降低，然后逐渐升高，再次降低，接着再次升高，直到最终稳定在一个高于原始渗透性的水平。这种变化反映了瓦斯在采空区的流动特性，即在初期可能因压力变化而受到抑制，但随着采动的持续，煤层结构的改变可能导致瓦斯渗流能力增强。 实验数据的分析揭示，当上保护层开采完成后，下伏煤层的渗透率沿走向方向呈现出马鞍形的变化曲线。这意味着在某些区域，煤层的渗透性显著增加。此外，研究还发现，保护层的开采高度对下伏煤层的瓦斯渗流特性有显著影响。在保护层间距恒定的情况下，开采高度越大，下伏煤层在采动平衡后的渗透率相对增加越明显，同时影响的范围也会扩大。 这些发现对于理解和预测开采活动对瓦斯渗流的影响至关重要，有助于制定更有效的煤矿瓦斯治理策略，减少矿井瓦斯灾害风险。在实际操作中，可以据此调整开采方案，如适当控制保护层的开采高度，以优化下伏煤层的瓦斯排放，确保煤矿的安全运营。 关键词涉及固气耦合效应、相似模拟方法、不同厚度的上保护层开采、下伏煤层、卸压瓦斯、瓦斯渗流特性和渗流规律。这些关键词突出了研究的核心内容和技术手段，为后续的相关研究提供了理论依据和技术参考。 这篇论文的研究成果对于提高煤矿安全生产、控制瓦斯灾害以及推动煤炭资源的可持续开采具有重要的实践指导意义。通过深入理解上保护层开采对下伏煤层瓦斯渗流特性的动态影响，可为煤炭行业的环境保护和安全生产提供科学依据。