深部高应力回采上覆岩层应力区带空间演化规律及对瓦斯抽采巷影响分析

作者

李文洲
摘要

瓦斯抽采巷已成为煤矿瓦斯抽放的主要手段,其采动破坏机理及优化布置还需进一步研究。以山西潞安常村煤矿2302工作面为工程背景,通过现场原位地应力测试及顶板40 m范围内围岩结构调查,揭示了23采区主要应力场类型为σH>σV>σh。采用UDEC软件分析了深部高应力高瓦斯工作面回采覆岩运移应力分布规律及顶板结构特征,提出了高瓦斯工作面"三带二区"的概念及确定方法。通过考虑顶板间黏聚力,建立工作面回采上覆岩层顶板结构模型,对顶板结构挠度进行了分析,揭示了岩层转动角度直接影响顶板挠度大小,瓦斯抽采巷支护应尽量减小顶板转动幅度,结合不同方案瓦斯抽采巷变形破坏情况,最终确定瓦斯抽采巷应布置在"三带二区"中的瓦斯聚集带和应力稳定区,即距离煤层顶板不小于29m,水平方向不少于30m。现场实践表明:瓦斯抽采巷平均瓦斯抽采量为67.92 m3/min,抽采率大于30%,瓦斯抽采效果较好,瓦斯抽采巷位置合理。
关键词

深部顶板结构区带演化瓦斯抽采巷数值分析层位选择
基金项目(Foundation)

天地科技股份有限公司科技创新创业专项资金项目（2018-TD-MS027）；国家重点研发计划项目（2017YFC0603004）；
文章目录

1 工程背景
2 23采区地应力分布规律
3 高瓦斯工作面回采覆岩应力分布规律及瓦斯区带划分
3.1 高瓦斯工作面回采覆岩运移应力分布规律分析
3.2 高瓦斯工作面回采覆岩应力区带划分
4 瓦斯抽采巷顶板布置理论模型及层位选择分析
4.1 瓦斯抽采巷顶板布置理论模型分析
4.2 瓦斯抽采巷合理层位选择数值分析
5 结论
引用格式

李文洲.深部高应力回采上覆岩层应力区带空间演化规律及对瓦斯抽采巷影响分析[J].采矿与安全工程学报,2021,38(01):181-190.