采動(dòng)變形場(chǎng)對(duì)瓦斯抽采及突出預(yù)測(cè)影響的研究.pdf

1、在采動(dòng)應(yīng)力影響下,工作面煤體的變形演化及其與瓦斯?jié)B流場(chǎng)間的耦合關(guān)系直接與突出預(yù)測(cè)及煤層瓦斯的抽采技術(shù)相關(guān)聯(lián),對(duì)此進(jìn)行深入的研究有著很大的理論研究?jī)r(jià)值及實(shí)用意義。本文綜合采用實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)、理論分析、數(shù)值計(jì)算、數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)驗(yàn)證等方法,對(duì)掘進(jìn)面煤體的采動(dòng)變形場(chǎng)、瓦斯?jié)B流場(chǎng)及其與突出預(yù)測(cè)及煤層瓦斯抽放間的控制關(guān)系進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。
　　基于CT技術(shù),設(shè)計(jì)、研制了煤體變形演化的CT分析實(shí)驗(yàn)臺(tái),得到了不同時(shí)刻、不同位置處的大量數(shù)據(jù)及煤

2、體變形動(dòng)力演化規(guī)律,據(jù)此提出了以煤體密度來(lái)描述煤體的空間變形狀態(tài)的理論分析途徑及方法,并得到了煤體內(nèi)的應(yīng)力傳遞規(guī)律及其數(shù)學(xué)表達(dá)式。研究結(jié)果顯示,采動(dòng)下煤體的變形狀態(tài)在空間分布上存在不均勻性,但也呈現(xiàn)出特定的規(guī)律,且其變形狀態(tài)與煤體的力學(xué)性能、采動(dòng)應(yīng)力狀態(tài)、應(yīng)力集中帶的深度、煤層厚度及瓦斯等多種因素密切相關(guān)。
　　煤體采動(dòng)變形狀態(tài)的演化會(huì)使其滲透率產(chǎn)生空間上的差異,掘進(jìn)面煤層瓦斯的滲流狀態(tài)除了在掘進(jìn)方向上存在差異之外,在煤層厚度上也

3、具有顯著差異,有效揭示了掘進(jìn)工作面煤層瓦斯?jié)B流的立體狀態(tài),對(duì)瓦斯?jié)B流狀態(tài)有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。工程測(cè)定結(jié)果也對(duì)煤層厚度上瓦斯透氣性能的差異性給予了證實(shí)。這種空間分布上的差異性是控制采動(dòng)區(qū)煤層瓦斯鉆孔抽放效果、相關(guān)突出預(yù)測(cè)指標(biāo)的關(guān)鍵因素,基于煤體的采動(dòng)變形狀態(tài)及瓦斯?jié)B流場(chǎng)來(lái)布置預(yù)測(cè)鉆孔是提高突出預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性的重要手段。
　　運(yùn)用對(duì)煤體的實(shí)際采動(dòng)變形狀態(tài)及瓦斯?jié)B流場(chǎng)的研究結(jié)果,為高瓦斯、低滲透煤層掘進(jìn)巷道兩幫卸壓區(qū)內(nèi)的瓦斯抽放提供了理論指導(dǎo)