淺埋藏近距離煤層群開采上覆采空區(qū)煤自燃危險區(qū)域判定.pdf

1、以神東礦區(qū)為代表的我國西部礦區(qū)煤層具有埋藏淺、間距小、易自燃等特點，受下煤層二次采動影響，上覆采空區(qū)原本已經(jīng)壓實閉合的裂隙活化并二次發(fā)育，使采空區(qū)內(nèi)漏風通道更加復雜；同時，下煤層開采時上、下采空區(qū)采動裂隙貫通，甚至與地表裂隙溝通，加劇了上覆采空區(qū)的漏風，使得煤自然發(fā)火十分頻繁。為有效防治上覆采空區(qū)的煤自燃，需對淺埋藏近距離煤層群二次開采條件下的覆巖裂隙發(fā)育特征及漏風規(guī)律進行研究，并對上覆采空區(qū)煤自燃危險區(qū)域進行判定。
　　本文以神

2、東礦區(qū)淺埋藏近距離煤層群為模型，利用相似模擬實驗，研究了下煤層開采時上覆巖層裂隙發(fā)育規(guī)律，提出了二次擾動開采對上覆巖層裂隙發(fā)育的作用機制，掌握了淺埋藏近距離煤層群開采時下煤層通向上覆采空區(qū)裂隙漏風通道的分布特征；并通過現(xiàn)場測定將地表貫通上覆采空區(qū)的裂隙進行分類，揭示了地表裂隙在一定范圍內(nèi)服從正態(tài)分布。
　　本文分析了淺埋藏近距離煤層群開采上覆采空區(qū)煤自燃的原因、特點和規(guī)律。以神東補連塔礦22305工作面及上覆12306采空區(qū)為原型

3、，利用UDEC數(shù)值模擬軟件模擬分析了淺埋藏近距離煤層群開采上覆采空區(qū)的應力分布特征，計算出了淺埋藏近距離煤層開采時上覆巖層冒落帶與裂隙帶的高度，得到了上覆采空區(qū)的孔隙率與滲透率分布規(guī)律，建立了上覆采空區(qū)煤自燃的數(shù)學模型。
　　結(jié)合神東補連塔礦2012年6月在22305工作面上覆采空區(qū)發(fā)生的煤自燃案例，利用上述建立的煤自燃數(shù)學模型，數(shù)值模擬了該礦22305工作面開采后其上覆采空區(qū)風流場、氧濃度場及溫度場分布特征，初步圈定了上覆采空區(qū)