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包层模
蚀刻液再生梁北煤矿具有开采深度大、煤层松软、煤层厚度大、瓦斯含量高等特点,其11131工作面为孤岛工作面,顺槽巷道采用沿空掘巷。沿空掘巷期间如何采取综合防突措施,特别是是否需要采取区域防治措施,取决于沿空煤体内应力和瓦斯参数大小及其分布情况。本文采用理论分析、数值模拟和现场测试验证相结合的方法,对11131工作面沿空掘进巷道掘进前后应力和瓦斯参数分布规律进行研究。1)在沿空巷道掘巷前对沿空煤体瓦斯含量进行了测试,利用朗格缪尔公式计算出瓦斯压力,并分析了两者的分布规律,研究表明:距巷帮18m范围内,沿空煤体瓦斯含量小于6m3/t,瓦斯压力小于0.5MPa;沿空巷道掘巷后对实体煤内钻屑量、钻屑瓦斯解吸指标、瓦斯含量等参数进行了现场测试,分析了其分布规律,结果表明:巷帮20m范围内煤体的瓦斯参数基本上随深度逐渐增大,但未达到或超过防突预测临界值。船用倾斜仪
2)在沿空巷道实体煤内安装应力监测传感器,对采动应力进行了实时监测,并分析了采动应力随时间和距掘进迎头距离变化趋势,结果表明煤体内部高应力区位于距巷帮15m以里的区域内,且机巷煤体整体应力大于风巷;借助FLAC-3D软件,建立11131孤岛工作面三维数值计算模型,研究了沿空掘巷前后煤体的应力分布特征及变化规律,对沿空煤体内应力分布规律进行了数值模
拟,研究表明:实测应力变化趋势与数值模拟吻合,即距巷帮15m范围内,垂直应力不断增大。3)对沿空煤体瓦斯参数与实测应力间的相关性进行了研究,结果表明:沿空煤体内瓦斯参数变化趋势和应力呈正相关,这与理论分析一致。4)根据沿空煤体不同位置的瓦斯参数及应力分布规律,分析了巷道内不同区域沿空煤体卸压范围、瓦斯排放效果及沿空掘巷煤体的稳定性和安全性,结果表明:沿空巷道实体煤侧15m范围内应力和瓦斯参数大小及其分布情况符合《防治煤与瓦斯突出规定》。研究结果揭示沿空煤体应力和瓦斯参数分布规律,为后续沿空掘巷顺利进行提供理论依据,同时还能为类似工程提供参考。
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