急倾斜煤层分段开采围岩裂隙场演化及瓦斯运移规律研究

发布时间：2025-01-01 09:01

　　新疆是我国14个亿吨级大型煤炭生产基地之一,其急倾斜煤层储量占世界同类煤层储量的30%以上。急倾斜煤层赋存较为复杂、开采难度较大,目前新疆地区常用的开采方法是水平或斜切分段放顶煤采煤法,由于其采放比较大、顶煤及顶板控制难度大、底部煤体自卸压瓦斯解吸及运移、采空区遗煤较多等特点,导致工作面瓦斯防治工作难度较大,瓦斯、顶板等动力灾害事故频发。乌东煤矿的煤层赋存条件、采煤方法、瓦斯防治技术等方面都具有代表性,以乌东煤矿为试验点,对急倾斜煤层分段开采围岩裂隙场演化、瓦斯运移及涌出规律、瓦斯涌出预测模型及瓦斯抽采关键技术优化等多个方面进行系统研究,开展的主要工作如下:基于乌东煤矿煤层赋存和开采方式,采用相似模拟实验方法,构建了急倾斜煤层分段开采模型,自上而下共布置六个开采区段,按照采放比1:7.3进行模拟开采,通过布置实时监测的应力传感器与位移测点,对工作面顶板、顶煤的破坏、运移规律进行了观测和研究,分析了工作面底板、底煤应力变化规律。工作面覆岩形成典型的“抛物线”状断裂边界及“椭抛形”垮落带;下断裂弧的下角内、支架上方的“Z”形铰接结构空隙区和上断裂弧的顶角内空隙区,构成了瓦斯富集区域和漏风通道...

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图2.2相似模拟模型设计示意图

图2.2相似模拟模型设计示意图图2.3相似模拟模型装配完成图模型参数说明如下：①模型架高1.8m、宽2.0m，分别代表实际地层厚360m、剖域400m；②煤岩层倾角为45°；

图2.3相似模拟模型装配完成图

图2.2相似模拟模型设计示意图图2.3相似模拟模型装配完成图模型参数说明如下：①模型架高1.8m、宽2.0m，分别代表实际地层厚360m、剖域400m；②煤岩层倾角为45°；

图2.6第一区段开采示意图

实时观测、记录测点位移和底板应力的变化。2.2.1顶板垮落和位移（1）开采第一区段第一区段开采及放顶煤期间围岩受采动影响小，未出现明显裂隙，如图2.6，对应

图2.11第六区

场发育的椭抛带分布类似[43]，本实验的特点在上断裂弧的顶角内形成空隙区；下断裂弧中在下断裂弧的下角部，导致原“Z”形铰了大型裂隙在垂直剖面上呈现为扇形的空隙板垮落现象见图2.11（a），顶板位移监测

本文编号：4022357