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近距离保护层开采遗留煤柱应力集中区瓦斯赋存规律研究

2020-08-21王海东路丽刚

煤矿安全 2020年8期

王海东,路丽刚,孙 鑫,杨 涛

(华北科技学院 安全工程学院,北京065201)

煤与瓦斯突出是指在地应力和瓦斯压力相互作用下,在很短时间内煤和瓦斯由煤岩体内突然猛烈地喷出到采掘空间的复杂动力现象[1-4]。《煤矿安全规程》明确规定:“在煤与瓦斯突出矿井开采煤层群时,必须首先开采保护层。开采保护层后,在被保护层中受到保护的区域按无突出危险煤层进行采掘工作,未受到保护的区域,必须采取防止突出危险措施”。由此可见,保护层开采技术已经广泛应用,并被法规确定及实践证明为防治煤与瓦斯突出危险的办法[5-10]。上保护层对被保护层的卸压保护效果取决于保护层与被保护层之间的层间距,层间距越小,被保护层的保护卸压效果越好。然而被保护层卸压瓦斯涌入的威胁对近距离保护层安全的开采工作面带来很大困难及造成一定的安全隐患[11-15]。针对新景矿9 号煤层9106 工作面过8 号煤层遗留煤柱的矿压显现规律,对遗留煤柱下方应力集中区瓦斯赋存规律进行研究,分析近距离保护层开采遗留煤柱对的影响范围并在此基础上建立数值模型,重点研究遗留煤柱下的应力分布规律及对下煤层开采所形成的应力集中影响,并进行了工程验证,通过分析煤柱压煤区及卸压区的瓦斯钻屑指标,得到K1值、S 值与应力分布状态具有良好的相关性,并且得到在近距离保护层开采情况下煤层瓦斯可以得到充分释放。

1 试验矿井概况

山西新景矿为突出矿井,东西走向长12.0 km,南北倾斜宽约7.5 km,面积为64.7477 km2。……

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