远程下保护层开采的煤岩卸压效果与瓦斯控制策略

本文主要探讨了远程下保护层开采在煤矿中的应用及其对煤岩卸压效应的研究。保护层开采是一种预防煤与瓦斯突出的有效手段，它通过在开采目标煤层下方预先开采一个或多个较薄的煤层，利用这些煤层的卸载作用来减少上方煤层的围岩压力，从而降低煤层瓦斯压力和防止突出事故的发生。 研究者首先基于保护层开采过程中覆岩移动和破坏的特性，对远程下保护层开采的可行性进行了深入分析。他们利用FLAC2D数值模拟软件，对被保护煤层的关键参数如应力分布、煤层厚度变形、水平位移以及卸压范围和卸压角进行了细致的数值模拟。研究发现，当进行下保护层开采时，断裂带已经发展到被保护煤层，导致煤层发生膨胀变形，产生大量次生裂隙，这使得被保护煤层承受不同程度的压力释放（卸压）。同时，水平位移的出现促进了煤层透气性的增强，有利于气体逸出。 在走向方向上，被保护煤层沿着保护层采空区的方向向内错动约30米，进入到一个稳定的膨胀变形区域。在这个区域，走向的有效卸压角大约为66°，表明保护层开采策略对缓解煤层压力有显著效果。实际应用在淮南某矿13-1煤层上，结果显示在实施远程下保护层开采后，原本的瓦斯压力从4.4 MPa降低到了0.7 MPa，煤层透气性系数提高了1061倍，充分证明了这种方法作为区域防突措施的有效性和优越性。 远程下保护层开采通过科学的数值模拟手段，优化了煤层开采过程中的压力管理，不仅降低了瓦斯突出的风险，还改善了煤层的开采条件，为煤炭行业的安全高效生产提供了重要的技术支撑。这一研究成果对于煤炭开采行业具有重要的指导意义，尤其是在处理大型复杂煤田的突出问题时，远程下保护层开采策略展现出了其巨大的潜力和价值。