下保护层开采上覆岩体变形分析.doc

下保护层开采上覆煤岩体变化的数值分析(( 尚政杰，程远平1，刘海波1，焦先军2，蒋静宇1 （1．中国矿业大学，江苏 徐州 221008；2．淮南煤业集团公司，安微 淮南 232001） 1792（1）保护层工作面地质条件及开采参数，对保护层工作面开采过程中围岩的变化规律进行了数值分析及现场相关参数测试。研究结果表明：随保护层工作面的推进，围岩卸压几何特征由“V”字型转变为“W”型,被保护煤层保护范围内某点膨胀量变化的几何特征为“S”型；覆岩变化的时空规律决定了高位钻孔、地面钻井等抽采参数经历活跃期、丰富期、衰退期三个阶段；数值分析结果和现场抽采参数分析结果基本吻合。 关键词：矿井瓦斯防治；保护层；数值分析；应力；膨胀 Numerical simulation of the overlying rocks changes with the underlying protective seam mining SHANG Zhengjie1, CHENG Yuan-ping1, LIU Haibo1, JIAO Xianjun2, JANG Jingyu1 （1. China University of Mining and Technology, Xuzhou Jiangsu 221008；2. Huainan Mining (Group) Co. Ltd., Huainan, Anhui232001, China） Abstractefficient mining in coal seams where there are outburst seams, combining with the geological conditions and mining parameters in 1792(1) protective working face of PANSAN HUAINAN, changes of the surrounding rock during mining the protective layer are discussed in numerical way and the related parameters are determined in field. the results show that the surrounding rocks pressure relief geometer turns from “v” to “w” and the expansion geometer of the point in the protected seam is “s” shape as the protective seam mining out and the time and space change laws of the surrounding rocks determine the drainage parameters of high level holes and the surface holes experience three stages: active, rich, decline; the results of numerical analysis and drainage parameters are in agreement. Keywords: mine gas prevention and control, protective seam, numerical analysis, stress, expansion 突出煤层的消突方法按空间关系可以分为接触式和非接触式，保护开采是非接触式消突方式，可以避免人员和突出危险源短兵相接，实现安全生产。保护层工作面开采后引起围岩的移动、变形、卸压等[1]。在上覆煤岩体弯曲、下沉影响下，引起被保层煤体的卸压松动、膨胀变形、煤层透气性增加，被保护煤层中形成很多顺层张性裂隙，为卸压瓦斯的解吸、流动创造了条件，预先布置的穿层钻孔、地面钻孔或保护层高位钻孔流量会迅速增加，并随着保护工作面的推进持续一段时间[2]。被保护层卸压瓦斯的大量抽出后，可以改变煤层的煤岩物理力学性质，消除或降低突出危险煤层的突出因素，变突出煤层为非突煤层或低瓦斯煤层[3]。在研究保护层开采过程中，被保护层移动变形特征对卸压瓦斯抽采及保护范围的界定具有重要的理论和实际意义。 1 模拟模型的建立及方法 1.1试验矿井及工作面概况[4] 潘三矿设计年生产能力300万吨，全井田共划分两个开拓水平，井田赋存可采或局部可采煤层14层，平均厚度15.48m。矿井瓦斯涌出量为120~150m3/min，为煤与瓦斯突出矿井，主采煤层13-1、11-2、8煤层，其中13-1煤层的突出危险