保护层开采覆岩移动规律相似模拟试验研究分析

"保护层开采覆岩移动规律相似模拟试验研究" 在煤炭开采过程中，保护层开采是一种有效的防止煤层瓦斯突出的安全措施。本文由程国建发表在《矿业安全与环保》2015年第5期，主要针对祁东煤矿高瓦斯突出煤层群的开采情况，通过相似模拟试验探讨了开采保护层对上覆岩层移动规律的影响。 在实验研究中，程国建发现工作面存在明显的大小周期来压现象。大周期来压步距范围在18.0至25.0米之间，小周期垮落步距则约为15.0至17.5米。这种来压现象是由于开采过程中煤层支撑压力的变化导致的，对于矿井的安全管理和支护设计具有重要意义。通过对工作面回采后的支承压力分布规律进行分析，可以更好地理解地压活动对矿井稳定性的影响，并计算来压时的动载系数，这有助于预测和控制可能的地质灾害。 此外，试验还揭示了覆岩破坏的程度。垮落带的最大发育高度在8.0至10.0米，表明开采活动导致了煤层上方岩石的明显破碎。同时，覆岩离层的最大发育高度达到23米，显示出开采活动对岩层结构产生了显著的破坏，可能导致岩层间的分离，增加瓦斯逸出的风险。 这些研究成果不仅对理解保护层开采后覆岩的动态响应有深远意义，也为采空区高位钻孔及地面井瓦斯抽采参数的设计提供了科学依据。高位钻孔和地面井瓦斯抽采是控制煤层瓦斯含量、降低突出风险的重要技术手段，合理的参数设计能够提高瓦斯抽采效率，保障矿井安全生产。 通过类似这样的试验研究，我们可以更深入地了解地质条件与开采工艺之间的相互作用，进而制定出更安全、更经济的开采策略。同时，这也强调了在实际操作中应用科学研究的重要性，特别是在处理高瓦斯突出煤层这类具有潜在危险性的开采场景中。 保护层开采覆岩移动规律的研究是确保煤炭开采安全、有效控制煤层瓦斯突出的关键。通过相似模拟试验，可以获取宝贵的数据和经验，为矿山的规划、设计及生产管理提供理论支持，促进我国煤炭行业的可持续发展。