厚煤层双重卸压采动覆岩裂隙分布特征及卸压瓦斯抽采技术
2021-12-27孙宝强李树刚薛俊华范富槐
煤矿安全 2021年12期
刘 超,孙宝强,李树刚,张 超,薛俊华,李 鑫,范富槐
(1.西安科技大学安全科学与工程学院,陕西西安 710054;2.西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室,陕西西安 710054)
随着社会经济的高速发展,煤炭资源需求也在急剧增加。中国煤炭开采总趋势现已进入深部开采阶段[1-4],同时煤矿事故也愈加严重。随科技进步,煤矿实现自动化,高强度开采高瓦斯含量厚煤层也以常态出现。高强度开采导致本煤层充分卸压,对邻近煤层和本煤层卸压导致瓦斯大量解吸成游离瓦斯,漂浮到生产工作面、采空区以及隅角位置,造成部分区域瓦斯富集,浓度增大,对生产工作面煤矿工人生命安全造成严重威胁,因此需要研究分析煤层在采动后覆岩裂隙演化特征和卸压瓦斯运移机理及治理方案。许多学者对煤层开采覆岩裂隙演化特征及卸压瓦斯治理方面进行了大量的科学研究。刘天泉院士[5]等提出了裂隙场“横三区”与“竖三带”的观点;钱明高[6]等人最早提出了“O”形圈理论说法,认为在采动影响下,覆岩关键层将会破坏,采空区覆岩中部将会被压实,但在采空区边缘将会产生1 个与之相连的裂隙发育区,“O”形圈;袁亮院士等[7-9]提出并验证了裂隙演化形态“环形裂隙体”,并确定了采空区裂隙带内的瓦斯的方法;李树刚[10-12]等人提出了采动裂隙椭抛带,并将其进一步简化为“采动裂隙圆角矩形梯台带”,得出卸压瓦斯运移与覆岩纵向破断裂隙及横向离层裂隙之间的动态演化关系;……
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