緩傾斜多煤層下保護層開采的卸壓瓦斯抽采設(shè)計研究.pdf

1、本文以南桐煤礦緩傾斜多煤層下保護層開采工作面為研究對象，通過對保護層開采區(qū)域進行工業(yè)性試驗，確定了工作面開采后的瓦斯壓力變化規(guī)律；以此為基礎(chǔ)，結(jié)合保護層工作面的實際情況建立了有限變形下的煤巖固氣動態(tài)耦合模型，從而獲得了保護層開采后卸壓瓦斯抽采鉆孔優(yōu)化的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；通過分析多煤層下保護層開采的煤巖卸壓特點及卸壓瓦斯流動規(guī)律，結(jié)合現(xiàn)場工業(yè)性試驗，基于保護層開采的“卸壓增透效應(yīng)”，對其卸壓瓦斯抽采參數(shù)進行了優(yōu)化設(shè)計，給出了南桐煤礦緩傾斜多煤層下

2、保護層開采的卸壓瓦斯抽采的優(yōu)化設(shè)計參數(shù)，并驗證了其優(yōu)越性。綜上所述，本文主要的研究成果及結(jié)論如下：
　　①通過對被保護層考察鉆孔瓦斯動力參數(shù)變化規(guī)律進行工業(yè)性測試，分析得到隨著保護層工作面的推進，瓦斯壓力可以分為正常壓力帶、壓力集中帶、過渡變化帶和充分卸壓帶。同時，經(jīng)測試獲得被保護層K4煤層的原始瓦斯壓力為3.1Mp。
　　②以保護層開采的卸壓流動理論為基礎(chǔ)，建立了考慮煤層孔隙率與低滲透煤層滲透率的動態(tài)變化的多煤層下保護層開

3、采的固氣動態(tài)耦合模型；通過模型分析，獲得了下保護層開采后被保護層的應(yīng)力分布規(guī)律及保護層開采對被保護層卸壓瓦斯抽采鉆孔周圍的瓦斯壓力、孔隙率和滲透率的影響規(guī)律。
　?、刍诰弮A斜多煤層下保護層開采后被保護層的卸壓規(guī)律和現(xiàn)場工業(yè)性試驗中卸壓瓦斯動力參數(shù)變化“四帶”的范圍，確定了被保護層卸壓瓦斯的相關(guān)抽采參數(shù)。
　　④在本文現(xiàn)場工業(yè)性試驗和三維數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上，基于保護層開采的“卸壓增透效應(yīng)”，通過分析多煤層下保護層開采的上伏卸壓