針對(duì)近距離煤層群缺乏系統(tǒng)有效井上下聯(lián)合防突模式及動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)方法的問(wèn)題,以華晉焦煤沙曲一礦為工程背景,通過(guò)類(lèi)似礦區(qū)突出信息統(tǒng)計(jì)分析得出其地應(yīng)力-瓦斯?jié)撃艽�、突出源分散、煤體強(qiáng)度及滲透性低的特點(diǎn),采用理論分析,從多次采動(dòng)應(yīng)力疊加及高能卸壓瓦斯運(yùn)移兩方面,揭示了煤層群疊加開(kāi)采突出力能轉(zhuǎn)移及啟動(dòng)機(jī)制,進(jìn)而啟發(fā)多煤層協(xié)同疏解突出潛能、"多煤層-區(qū)域-局部"逐級(jí)強(qiáng)化抽采的防突思路。采用系統(tǒng)分析及歸納演繹法優(yōu)選集成了多煤層全時(shí)段的井上、下聯(lián)合防突技術(shù)體系,即規(guī)劃區(qū)采用常規(guī)井、防突壓裂井與多分支水平井聯(lián)合抽采降突;準(zhǔn)備區(qū)采用地面井+被保護(hù)層定向長(zhǎng)鉆孔群或多分支水平井井孔對(duì)接抽采立體區(qū)域化抽采防突;生產(chǎn)區(qū)采用本煤層定向長(zhǎng)鉆孔群條帶預(yù)抽+遞進(jìn)式大孔徑鉆孔抽采消突,松軟低透煤層需增加可控沖擊波、低壓脈動(dòng)水力致裂等疲勞損傷增透方法以強(qiáng)化消突效果,并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確立其關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)。同時(shí),建立了該模式應(yīng)用過(guò)程階段遞進(jìn)式動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)函數(shù),給出三階段中2級(jí)指標(biāo)四參數(shù)隨時(shí)間變化表達(dá)式,并確定各指標(biāo)臨界值�，F(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)踐表明:①沙曲一礦井上下聯(lián)合消突模式在規(guī)劃時(shí)間內(nèi)基本實(shí)現(xiàn)上部2號(hào),3+4號(hào)煤層協(xié)同消突;②資源開(kāi)采3階段的煤炭轉(zhuǎn)... 

【文章來(lái)源】：煤炭學(xué)報(bào). 2020,45(05)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：13 頁(yè)

【部分圖文】：

典型礦區(qū)突出強(qiáng)度與煤體強(qiáng)度及透氣性的關(guān)系

式中,Pwi為開(kāi)采條件下第i煤層瓦斯壓力,MPa;c為突出煤層黏聚力,MPa;σxtj,σytj,σztj為第j煤層同時(shí)開(kāi)采的三維采動(dòng)應(yīng)力沿突出方向的分解力,MPa。為量化分析鄰近煤層開(kāi)采的應(yīng)力和瓦斯內(nèi)能變化對(duì)本煤層的影響,引入影響因子D來(lái)表征煤層群開(kāi)采鄰近層卸壓或應(yīng)力集中的影響程度(D<1,表示鄰近層開(kāi)采對(duì)本煤層起到卸壓保護(hù)作用;D>1,則起到應(yīng)力集中作用);用瓦斯涌出系數(shù)η來(lái)表征各煤層瓦斯內(nèi)能釋放的影響(η=1,表示本煤層瓦斯涌出;η<1,表示鄰近層瓦斯涌出)。因此,式(1),(2)可以修正為

據(jù)上節(jié)分析,近距離煤層群開(kāi)采易引起多層卸壓瓦斯涌入采掘工作面與下鄰近層采掘工作面前方煤體應(yīng)力疊加而誘發(fā)突出。故其突出防控重點(diǎn)在于多煤層協(xié)同疏解地應(yīng)力和高能瓦斯,并從降低煤巖彈性勢(shì)能、瓦斯內(nèi)能以及增加煤體強(qiáng)度3方面入手(圖3),其中瓦斯抽采作為降低瓦斯內(nèi)能最根本手段,一定程度上可提高煤體強(qiáng)度,卸壓增透作為地應(yīng)力-瓦斯壓力雙重卸壓消能主要手段,并輔以煤體屬性改造以增加突出阻力。上述手段核心在于多煤層立體區(qū)域協(xié)同卸壓和聯(lián)抽,實(shí)現(xiàn)“多煤層—區(qū)域—局部”逐級(jí)遞進(jìn)消突,但相應(yīng)防突模式科學(xué)內(nèi)容及時(shí)空轉(zhuǎn)化規(guī)律尚不明確,亟待研究。2 井上下聯(lián)合防突模式

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]地面鉆孔抽采被保護(hù)層卸壓瓦斯技術(shù)研究[D]. 張樹(shù)川.安徽理工大學(xué) 2008



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