下保護層開采覆巖裂隙演化及卸壓程度研究.pdf

1、保護層開采是最經(jīng)濟、有效的區(qū)域瓦斯治理措施，是實現(xiàn)煤與瓦斯共采的有效技術途徑。保護層開采條件下，覆巖裂隙演化和被保護層卸壓效果是保護層開采技術的關鍵。
　　以寺河二號井94302工作面為工程背景，進行下保護層開采試驗，綜合運用理論分析、模擬試驗、現(xiàn)場實測等方法對下保護層開采過程中覆巖裂隙場和應力場演化規(guī)律進行研究。主要研究內(nèi)容及成果如下：
　　（1）構(gòu)建相似模擬試驗系統(tǒng)，模擬下保護層開采，試驗過程中觀測被保護層頂、底板變形，

2、試驗結(jié)果表明被保護層底板下沉曲線呈現(xiàn)連續(xù)性，被保護層膨脹變形呈“M”形分布。
　　（2）采用深部基點監(jiān)測覆巖移動規(guī)律，分析巖層移動實測曲線，對保護層開采上覆巖層橫向三區(qū)、縱向三帶分布范圍進行了劃分。
　　（3）利用鉆孔電視對比分析保護層開采前、后覆巖裂隙分布特征，94302工作面開采后冒落帶高度為2.2-4.5m，裂隙帶高度為20-25.7m，被保護層位于彎曲下沉帶內(nèi)。
　?。?）通過三維數(shù)值模擬計算，得出下保護層開采

3、過程中采動應力在上覆巖層的分布規(guī)律。確定了被保護層卸壓效果和保護范圍：保護層開采后，被保護層應力下降應約為58.3％，以膨脹變形率達到3‰作為臨界指標，得到被保護層走向卸壓角為60°，傾向卸壓角為63°。
　?。?）對被保護層煤體進行結(jié)構(gòu)損傷觀測，觀測結(jié)果表明：保護層開采后，被保護層出現(xiàn)水平方向為主的小角度的微小裂隙。保護層開采前后，對被保護層瓦斯含量、瓦斯壓力進行測定，瓦斯含量由7.63-9.91m3/t下降到4.02-4.53