工作面采動中水力割縫區(qū)礦壓顯現(xiàn)規(guī)律.pdf

1、目前，我國高瓦斯、煤與瓦斯突出煤礦總數(shù)已逾6000座，占我國煤礦總數(shù)的一半左右。隨著開采深度和強度的增加，瓦斯治理的難度也越來越大。又由于我國大部分礦區(qū)煤層瓦斯賦存明顯存在“三高三低”(三高—煤層可塑性結(jié)構(gòu)高、煤層吸附瓦斯能力高、煤層瓦斯貯存量高，三低-煤層瓦斯壓力低、煤層瓦斯飽和度低、煤層瓦斯儲層滲透率低)的性態(tài)，使得煤層采前瓦斯預(yù)抽效果與美國、澳大利亞等國家勘探利用瓦斯資源相比不很理想，我國礦井瓦斯平均抽采率僅有23％％，而美國、澳

2、大利亞等國家的抽采率均在50％以上。鑒于此，太原理工大學(xué)趙陽升團隊從1998年開始研制以連續(xù)銅管為核心技術(shù)的專用高壓水力割縫鉆機及其配套設(shè)備，通過實驗室試驗和工業(yè)性試驗，系統(tǒng)研究了水力割縫提高低滲透煤層瓦斯抽放的效果。盡管從20世紀(jì)70年代至今進行過多次水力割縫煤層卸壓的工業(yè)性試驗，但始終沒有看到水力割縫后對工作面穩(wěn)定性影響的相關(guān)報道。煤層經(jīng)過水力割縫后，煤層的整體性被破壞，是否會影響采煤工作面圍巖的穩(wěn)定性一直是一個懸而未決的問題。本文

3、以水力割縫試驗在陽煤開元煤礦9804工作面的應(yīng)用為基礎(chǔ)，研究了水力割縫對工作面煤壁與頂板的穩(wěn)定性的影響，其結(jié)論對煤與瓦斯安全高效共采具有重要的意義。本文主要從以下幾個方面做了一些研究：
　　 (1)簡述了高壓水射流切割煤層會使得縫槽周圍煤體卸壓以及卸壓瓦斯在短時間內(nèi)大量涌出。尤其在工作面采動中，縫槽周圍煤體進一步破壞，形成二次卸壓，并分析了工作面采動中切割縫周圍煤體二次卸壓的瓦斯運移規(guī)律。
　　 (2)分析了工作面前方支

4、承壓力對瓦斯抽放的影響，以及當(dāng)工作面推進到水力割縫區(qū)域時采場圍巖的穩(wěn)定性，主要從支架和圍巖的耦合作用，煤壁的片幫情況進行了分析，并提出了應(yīng)采取的相應(yīng)措施。
　　 (3)利用FLAC3D進行數(shù)值模擬，分別模擬了在工作面未開采時水力割縫后煤層卸壓程度、工作面推進時普通鉆孔周邊應(yīng)力變化規(guī)律、工作面推進時水力割縫區(qū)域應(yīng)力變化及其卸壓范圍以及采場圍巖的破壞情況。
　　 (4)通過陽煤開元煤礦9804工作面實測瓦斯抽放、支架壓力曲線