不同夹矸位置的沿空巷道围岩变形规律及支护

为研究夹矸位置对沿空留巷巷道稳定性的影响,采用数值模拟和现场实测的方法分析不同夹矸位置条件下的巷道垂直应力、塑性区分布、位移矢量及变化规律,提出了围岩联合控制技术和参数。研究发现,夹矸在巷道下部时,围岩稳定性最好,夹矸越靠近顶板,越容易受顶煤运动的影响,从而加剧煤柱的变形,减弱巷道围岩稳定性;提出的锚网索联合支护方式对围岩适应性较好。

含夹矸煤层槽波频散特性及其影响因素分析

槽波地震勘探是常用的井下物探技术,为了达到预测煤层夹矸结构和物性的目的,基于弹性波理论,推导了含夹矸煤层的勒夫型槽波频散方程,并分析了夹矸的结构和物性变化对槽波频散特性的影响。研究表明,槽波频散特性随夹矸厚度、位置以及速度变化而变化。为利用槽波频散特性实现夹矸探测提供了理论依据。

含不透气夹矸煤层瓦斯放散特征与模型研究

为探究含不透气夹矸煤层瓦斯的放散特征与模型,利用自主研发的"一种基于密封腔内加恒压的瓦斯试验装置"对大小和位置不同的不透气夹矸层对煤层瓦斯放散特性的影响进行了系统研究,并对其影响机理进行了分析,提出了含不透气夹矸层的瓦斯放散模型及数学表达.结果表明:不透气夹矸的存在对煤层瓦斯放散起到一定的抑制作用,但不会改变瓦斯放散的整体规律;不透气夹矸的大小和位置均对瓦斯的放散特征有影响.具体表现为:夹矸面积越大,夹矸位置越靠近放散面,对瓦斯放散的抑制作用越大;含不透气夹矸煤层的瓦斯放散过程符合"两腔"放散模型;本文提出的模型数学表达式和放散速度强可以较好地描述"两腔"放散模型的放散特征.从"两腔"放散模型的放散机理来讲,夹矸面积越大,流动通道的面积越小,夹矸越靠近放散面,放散腔体积越小,补充腔体积越大,其对瓦斯放散抑制作用越大.

不透气夹矸层对煤层瓦斯运移特性影响研究

为探究不透气夹矸层对煤层瓦斯运移特性的影响,利用自主研发的"一种恒压式煤岩体瓦斯渗流装置"对不同大小和位置形态的不透气夹矸层对煤层瓦斯运移特性的影响进行了系统研究,并对其影响机理进行了深入分析,最后提出了含夹矸煤层瓦斯运移的等效表征。研究表明:全煤试样、含夹矸试样的渗透因子随瓦斯吸附平衡压力的增加呈现"V"字形变化规律,存在一个渗透因子最低时的临界瓦斯压力点;随夹矸层面积的增加,煤层内有效渗流面积不断减小,导致其渗透系数呈负函数降低;夹矸层的位置直接影响着煤层内瓦斯压力分布规律,根据瓦斯压力分布特征可大致分为膨胀影响区、稳定渗流区和上下有效渗流区4个影响区域,且夹矸层越靠近瓦斯源位置,膨胀影响区越小,对瓦斯运移的抑制作用越大。