上保护层开采下充实率控制裂隙发育规律及瓦斯抽采研究

作者

闫浩张吉雄鞠杨浦海张强张升
单位

中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室矿业工程学院中国矿业大学（北京）煤炭资源与安全开采国家重点实验室中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
摘要

针对深部矿井无常规保护层的高瓦斯低透气煤层的安全开采问题,提出"采-选-抽-充-防"集成型绿色开采技术。利用UDEC离散元软件,模拟分析了上保护层开采下充填控制裂隙瓦斯通道演化规律,结果表明:被保护层采动裂隙发育区近似呈"O"形圈分布,且"O"形圈裂隙分布范围随工作面推进逐渐前移,"O"形圈裂隙发育高度对被保护层瓦斯抽采起到了关键作用。基于保护层卸压开采的原则,提出上保护层开采下充实率优化设计流程,并确定平煤十二矿己15煤层充填开采充实率为40%。己15-31010工作面瓦斯抽采的工程实践表明,充实率为40%条件下被保护层瓦斯抽采效果良好,瓦斯压力下降高达80%,瓦斯抽采率高达66%,彻底消除了己15煤层煤与瓦斯突出危险。
关键词

充实率裂隙发育瓦斯抽采保护层开采 “O”形圈
基金项目(Foundation)

国家杰出青年科学基金项目(51725403)；江苏省“333工程”培养资金项目(BRA2017268)；
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