房柱式开采合理采留参数的数值模拟研究

以兴旺煤矿为研究背景,采用FLAC3D数值模拟与现场监测的方法,对其房柱式开采最佳合理采留参数的确定进行研究。结果表明,在该矿地质条件下及保证较大资源采出率的前提下,该矿采留比取8 m×8 m(采8留8)最为合适。且通过后期监测表明煤柱稳定性较好,煤层整体产生沉降,但沉降量小,整体连续性较好。

刀柱式残采区上行开采可行性研究

综合运用现场调研、理论计算、FLAC3D数值模拟等方法,对大同矿区某矿下部采用刀柱式开采后上覆煤层的移动变形特征进行了研究,在此基础上判定实施上行开采的可行性。研究表明:当下煤层采用刀柱式开采方法,所留煤柱能够支撑上覆岩层的全部重量时,煤柱及其顶板虽然遭到一定破坏,但仍能保持整体连续性,上覆煤层形成平缓的下沉盆地。随着下煤层开采后时间变长,煤柱及煤层的移动变形逐渐趋于稳定,满足上行开采所需条件。

煤层非稳态法气和水相对渗透率实验研究

以沁水盆地南部某区块煤样为实验对象,利用非稳态法测定气驱水和水驱气情况下气和水的相对渗透率。结果表明:水驱气实验中,经过不同驱替压力、不同气体的水驱气相对渗透率实验后,煤样的束缚水饱和度在每次实验后均发生不同程度的变化。气的相对渗透率均小于水的相对渗透率。分析为煤样在高压吸附气体作用下变得更加具有亲水性,如甲烷、二氧化碳。但对于非吸附气体氦气,高压反而阻止了水渗流至小空隙,导致束缚水饱和度的下降。气驱水实验中:测定并计算得到的数据相对分散,不具有一定的规律,气和水相对渗透率曲线波动大。研究认为煤层中气和水的相对渗透率取决于煤层中气体的性质、煤层内压力以及各相流体与煤层的相互作用。