【摘 要】
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在区域防突措施中,保护层开采一直被认为是实用性最强的技术手段。在保护层开采后,采空区顶底板煤岩体因受采动影响,应力状态会发生改变,进而发生位移,衍生出大量裂隙。保护层开采后煤岩体发生卸压,能够大大降低煤岩体发生动力灾变的可能,同时这些裂隙又能促进瓦斯的解吸与运移,为进一步瓦斯治理和后续开采工作提供了安全的条件。本文以榆树田煤矿为研究对象,将薄煤层下4煤层作为保护层,特厚煤层下5煤层作为被保护层进行
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在区域防突措施中,保护层开采一直被认为是实用性最强的技术手段。在保护层开采后,采空区顶底板煤岩体因受采动影响,应力状态会发生改变,进而发生位移,衍生出大量裂隙。保护层开采后煤岩体发生卸压,能够大大降低煤岩体发生动力灾变的可能,同时这些裂隙又能促进瓦斯的解吸与运移,为进一步瓦斯治理和后续开采工作提供了安全的条件。本文以榆树田煤矿为研究对象,将薄煤层下4煤层作为保护层,特厚煤层下5煤层作为被保护层进行上保护层开采,结合数值模拟与现场试验,研究上保护层开采过程中被保护层及其顶板岩层的卸压增透效果,同时对下5煤层进行卸压瓦斯抽采,为榆树田煤矿瓦斯综合治理提供一定的指导意义,本文主要研究成果如下:（1）分析了榆树田煤矿的基本信息和瓦斯赋存情况,经现场实测得出下5煤层最大瓦斯含量为7.22m~3/t,最大瓦斯压力为0.70MPa,为了消除下5煤层的突出危险性,结合榆树田煤矿煤层层位信息及保护层开采的技术原理,决定对榆树田煤矿采用上保护层开采的技术手段对下5煤层进行增透卸压。（2）通过数值模拟的方法,模拟了下4煤层工作面推进过程中下5煤层及顶板岩层的竖向应力变化和裂隙变化情况。模拟结果显示,当下4煤层工作面推进结束时,下5煤层的卸压率达到50%以上,同时因下4煤层开采而产生的新裂隙能够覆盖整个下4煤层及顶板岩层,保护层开采的卸压增透效果较好。（3）由于下5煤层平均厚度达9.90m,属于特厚煤层,为了进一步确保综放工作的安全进行,在保护层开采的基础之上,在开采下5煤层之前采用定向长钻孔抽采工作面瓦斯,并经过现场测定残余瓦斯含量均值降低到了4.03m~3/t,降低幅度达到了30%以上,抽采效果明显。（4）在下5煤层开采的同时,考虑到存在因本煤层和邻近层的瓦斯涌向工作面及采空区而导致瓦斯短期升高的现象,决定继续采用高位定向长钻孔抽采回采期间涌出的瓦斯。通过监测回风流中的瓦斯浓度可知,回风流中瓦斯浓度由峰值0.38%降低到0.06%并趋于稳定,进一步证明了榆树田煤矿瓦斯综合治理体系的可靠性。
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