保护层开采被保护层体积应变与渗透特性相似模拟研究

• 作者: 段志华 范张磊 荆雪冬 解振华 路洋波 霍丙杰
• 来源期刊: 煤炭科学技术
• 学科: 工学
• 关键词: 保护层开采 相似材料模拟 体积应变 渗透特性 瓦斯防治
• 年，卷（期）: 2018,（7）
• 所属期刊栏目: 国家自然科学基金青年科学基金成果专栏
• 页码范围: 19-25,80
• 页数: 8页
• 分类号: TD713
• 字数: 6972字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13199/j.cnki.cst.2018.07.003

摘要

保护效果分析是保护层开采的关键技术之一,体积变形与渗透特性是评价保护效果的核心指标.以长平矿3号煤层下保护层开采防治瓦斯灾害为工程背景,基于实验室相似模拟研究平台,根据体积应变特征研究被保护层渗透特性演化规律,提出了“四定点围域面积”分析方法,应用其研究被保护层在采动应力变化条件下体积应变特征;建立了体积应变与渗透率相关性数学模型,揭示了被保护层卸压煤岩体渗透特性演化规律.研究成果表明:下保护层工作面推进过程中,被保护层煤体体积应变在空间上依次呈Λ型、π型和马鞍型分布;在保护层开采过程中被保护层最大压缩变形率为0.723％,最大膨胀变形率为0.77％.下保护层开采过程中,被保护层煤体渗透性演化规律总体呈马鞍型发展趋势,被保护层在拉伸蠕变阶段渗透率最大增加129％,在采空区覆岩压缩密实阶段渗透率平均增加82％,在压缩稳定后渗透率平均增加43％.研究成果揭示了长平矿下保护层开采过程中被保护层渗透特征演化规律,为被保护层卸压效果评价、卸压瓦斯治理方案确定提供了理论依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	霍丙杰	辽宁工程技术大学矿业学院	38	509	11.0	22.0
2	荆雪冬	辽宁工程技术大学矿业学院	4	20	2.0	4.0
3	范张磊	辽宁工程技术大学矿业学院	4	23	3.0	4.0
4	段志华	辽宁工程技术大学矿业学院	4	23	3.0	4.0
5	解振华	辽宁工程技术大学矿业学院	3	12	2.0	3.0
6	路洋波		1	10	1.0	1.0