沙曲煤矿近距离煤层群开采下采动应力-裂隙演化实验优化瓦斯抽采

该篇文章《近距离煤层群叠加开采采动应力-裂隙动态演化特征实验研究》主要探讨了在煤炭开采过程中，特别是针对突出危险煤层群，如何通过实验手段分析和优化煤层群的开采方式对围岩应力和裂隙动态演化的影响。研究背景是沙曲煤矿的近距离煤层群开采，这是一种特殊的开采模式，其中保护层和被保护层的开采相互作用，会对围岩产生复杂的影响。 研究发现，当3+4号煤层初次开采时，与单一开采相比，叠加采动导致的顶底板卸压程度显著提高，尤其是在初期阶段，卸压程度较大幅度增加，但这种高卸压状态的持续时间较短，大约为105米。底板的最大应力降低值可以达到12兆帕，比保护层单独开采时的值高出1.5倍。然而，随着开采进程的推进，靠近采空区两侧的区域依然保持着较高的裂隙发育和应力降低状态，但与保护层开采相比，这个区域的范围L值有所减小，通常在20到30米范围内。在采空区中心，覆岩裂隙会再次闭合，显示出围岩应力的恢复过程。 此外，研究还揭示了一个规律：在工作面推进一定的条件下，双重采动对顶底板卸压和裂隙发育的影响要大于单一开采。特别地，当3+4号煤层在被保护层开采时，其与2号煤层之间的岩层破碎程度最为严重，裂隙发育程度较高。随着开采深度的增加，覆岩裂隙的发展趋势呈现台阶式的增长，这表明裂隙动态演化与开采活动的距离密切相关。 这些实验结果对于制定和完善突出危险煤层群的瓦斯抽采策略具有重要意义，有助于优化矿井瓦斯预抽方案，提高开采效率并确保开采过程中的安全性。通过应用这些研究成果，沙曲煤矿在高瓦斯煤层群的开采中，成功地设计和布置了瓦斯抽采钻孔，从而实现了良好的抽采效果，减少了瓦斯突出的风险。 本文通过详细的实验研究，深入理解了近距离煤层群叠加开采过程中围岩应力与裂隙动态的演变规律，为煤炭工业的安全生产和资源优化利用提供了科学依据和技术支持。