寺河礦采動過程應(yīng)力場、滲透率及瓦斯運移變化規(guī)律研究.pdf

1、查明煤炭開采過程中應(yīng)力場、滲透率及瓦斯運移變化規(guī)律,是進(jìn)行因勢而導(dǎo)、有的放矢進(jìn)行瓦斯治理措施實施的重要保障。地質(zhì)條件的復(fù)雜性、采煤工藝的多樣性、煤層屬性的差異性使這些變化規(guī)律研究的難度加大。如何針對不同條件,探索出一條形之有效的方法,為工程實踐提供理論指導(dǎo)是亟待解決的難題。
　　本文以寺河礦4301工作面為研究對象,系統(tǒng)分析原始勘探開發(fā)資料基礎(chǔ)上,有針對性的進(jìn)行了瓦斯含量、瓦斯壓力、滲透率測試計算,結(jié)合水力壓裂測量地應(yīng)力原理,得出

2、研究區(qū)原始狀態(tài)下地應(yīng)力場、瓦斯含量、瓦斯壓力和滲透率空間展布規(guī)律;實驗室進(jìn)行煤層頂板不同巖性下的力學(xué)實驗,結(jié)合關(guān)鍵層理論,得出研究區(qū)主關(guān)鍵層和亞關(guān)鍵層的位置;根據(jù)Flac3D模擬軟件特點和原始儲層特征,模擬了不同推進(jìn)距離、不同推進(jìn)速度、不同采高下應(yīng)力場的變化規(guī)律,結(jié)果表明:支承壓力峰值與推進(jìn)距離呈線性關(guān)系,推進(jìn)距離增加支承壓力峰值增加,峰值位置變化不大,圍巖破壞范圍增加。采高增加支承壓力峰值先增加后減小直至趨于穩(wěn)定,峰值位置遠(yuǎn)離工作面煤

3、壁,圍巖破壞范圍增加。推進(jìn)速度增加支承壓力峰值增加,峰值位置向工作面煤壁靠近,圍巖破壞范圍增大;在實驗條件下進(jìn)行了不同圍壓、重復(fù)加-卸載條件下的煤巖滲透率試驗,建立了應(yīng)力-應(yīng)變-滲透率關(guān)系,結(jié)果表明:應(yīng)變-滲透率曲線與應(yīng)力-應(yīng)變曲線相比具有“滯后”性,在塑性變形卸載階段,煤體的滲透率發(fā)生質(zhì)的變化,卸載后滲透率是卸載前的2-20倍;應(yīng)用Flac3D滲流模型結(jié)合原始狀態(tài)下煤層瓦斯賦存狀況對采動影響煤層內(nèi)瓦斯擴(kuò)散進(jìn)行模擬分析發(fā)現(xiàn),隨著時間增加