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保护层采动影响下卸压瓦斯运移规律实验研究

盖迪  
【摘要】:保护层开采导致采场上覆岩层产生裂隙,从而改变了煤岩体原始的孔隙度和渗透率。保护层采动影响下卸压瓦斯在孔隙、裂隙双重介质中渗流规律研究以及煤岩体变形规律进行研究,对确定科学合理的抽采方法以及有效防治瓦斯灾害具有重要的理论价值。采用理论分析与相似模拟实验相结合的方法,对保护层采动过程中覆岩移动规律和卸压瓦斯渗流规律进行研究。主要工作如下: (1)分析保护层开采的基本特征、保护层分类以及保护层采动影响下覆岩移动规律与卸压瓦斯渗流规律。 (2)研发煤与瓦斯共采相似模拟实验台,对实验台中密封舱体、保护层自动开采装置、覆岩柔性加载装置以及瓦斯渗流速度测定装置进行研制。 (3)进行下保护层开采相似模拟实验,将氮气(N2)作为甲烷(CH4)的替代气体通入实验台。由实验数据分析可知煤岩体采动裂隙先后经过形成、扩展和闭合三个过程,且覆岩的离层裂隙先于穿层裂隙产生。被保护层卸压瓦斯渗流速度随着工作面的推进是一个升高、降低、再升高、再降低,最后趋于稳定的过程。


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