采动裂隙场演化与瓦斯运移规律研究及其工程应用
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摘要
针对高强度综放开采条件下采空区瓦斯涌出量大，上隅角瓦斯超限时有发生，并且由于煤层透气性低不易在采前抽放，而采空区瓦斯抽放技术参数设计缺乏相应理论的量化研究而导致抽放效果不理想。采用理论分析、实验测试、数值模拟和现场监测手段验证等方法，主要对采动条件下位移场和裂隙场的形成机制及分布特征以及采动裂隙场卸压瓦斯流动规律开展研究，并与瓦斯抽放实际相结合，对相关抽采技术工艺和参数进行革新和优化。结果表明：采动覆岩裂隙场在时间和空间上的发展演化与卸压瓦斯运移相关性以及两者的相互作用关系是瓦斯治理与抽放的理论基础，也是控制瓦斯事故发生的关键。该成果对于进行上隅角瓦斯治理，实现采空区瓦斯高效抽采，保障工作面的安全高效开采具有一定的理论价值和现实意义。
In accordance with a large amount of gas emission in gob under the condition ofhigh-intensity fully mechanized caving mining, gas concentration exceeding limitshave occurred in upper corner, and drainage before mining is not easy due to lowseam permeability, lacking of corresponding theory in gob gas drainage technologyparameter quantitative research design lead to unsatisfactory drainage effect. Usingtheoretical analysis, experimental testing, validation of numerical simulation andon-site monitoring tools, major research on formation mechanism and distributioncharacteristics of the displacement field and fractured field of mining conditions andmined crack field relief gas flow patterns, combined with the actual gas draining,innovate and optimize the extraction process and parameters. The results show that:the evolution of overburden rock fissures field in time and space, the relieved Gascorrelation and the interaction between them are the theoretical basis of Gas Controland Drainage, also the key to control gas accident. The results has a certain theoreticaland practical significance for gas control in upper corner, ealize the efficientextraction from gob, ensure safe and efficient mining of working face.
In accordance with a large amount of gas emission in gob under the condition ofhigh-intensity fully mechanized caving mining, gas concentration exceeding limitshave occurred in upper corner, and drainage before mining is not easy due to lowseam permeability, lacking of corresponding theory in gob gas drainage technologyparameter quantitative research design lead to unsatisfactory drainage effect. Usingtheoretical analysis, experimental testing, validation of numerical simulation andon-site monitoring tools, major research on formation mechanism and distributioncharacteristics of the displacement field and fractured field of mining conditions andmined crack field relief gas flow patterns, combined with the actual gas draining,innovate and optimize the extraction process and parameters. The results show that:the evolution of overburden rock fissures field in time and space, the relieved Gascorrelation and the interaction between them are the theoretical basis of Gas Controland Drainage, also the key to control gas accident. The results has a certain theoreticaland practical significance for gas control in upper corner, ealize the efficientextraction from gob, ensure safe and efficient mining of working face.
引文
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