摘要：采动裂隙演化与卸压瓦斯渗流耦合的物理相似材料模拟实验是研究采动影响下煤岩体渗透率变化规律及分布特征的基础,文中通过研制"固—气"耦合物理相似模拟实验台,设计耦合实验中的开采系统、充气系统和测试系统,进行了相似模拟实验及渗透率测定。开采系统保证箱体气密性的同时实现了煤层的模拟开采,测试系统验证了试验箱内气体在岩层中的流动规律符合达西定律,进而验证了实验装置的可行性,从而为研究采动裂隙场时空演化与卸压瓦斯渗流耦合规律的相似模拟实验奠定实验基础。

摘要：为了提高采空区的瓦斯抽采能力,控制工作面的瓦斯涌出,以王家岭矿12302工作面为试验对象,研究了煤层开采后覆岩采动裂隙的演化规律;根据矿井的实际抽采效果研究了不同日推进速度下钻孔层位和平距的定量关系,并对高位钻孔进行了设计和抽采效果考察。结果表明:覆岩的裂隙的发育范围和数量随着工作面的推进逐渐增大增多,多次来压后,采空区覆岩中部形成了明显的压实区,瓦斯富集区在进、回风巷20~50 m,煤层顶板以上25~50 m范围内,覆岩垮落带高度为28.2 m,裂隙带为118.6 m;不同日推进速度下钻孔的优势层位和平距符合一次线性方程关系y=ax±b,依据研究结果设计的高位钻孔实施后,对比孔的抽采纯量低于其余4个钻孔,最大单孔瓦斯抽采纯量较其它钻场的最大单孔瓦斯抽采纯量提高了51%,高位定向钻孔的平均瓦斯抽采率为68%,有效的提高了工作面的瓦斯抽采效果,控制了工作面的瓦斯涌出,抽采期间上隅角和回风流最大瓦斯体积分数均保持在0.8%以下,能够保证矿井的安全生产。

摘要：为解决工作面回采期间上隅角瓦斯超限问题,针对硫磺沟煤矿主采工作面实际情况,采用物理模拟及数值模拟手段,对工作面采动覆岩"三带"及卸压瓦斯运移优势通道分布特征及规律开展研究,结合工作面实际情况设计高位钻孔抽采上隅角瓦斯,并对抽采效果开展实时观测与分析。结果表明:通过物理相似模拟实验,得到(4-5)04工作面覆岩"三带"高度,工作面初次来压、周期来压步距,裂隙区在切眼、工作面及进回风巷出的宽度等参数;综合分析数值模拟及现场观测结果得到工作面合理配风量及抽采负压;通过现场观测,得到高位钻孔抽采浓度为19.85%~23%,有效抽采段距离平均为54.5m,表明高位钻孔抽采方法和设计参数是科学有效的。

摘要：为研究低瓦斯高强度开采综放工作面采动覆岩裂隙演化过程中瓦斯的运移规律,提高矿井瓦斯治理能力,以王家岭矿12302工作面为例,研究了煤层开采后上覆岩层的垮落和位移特征,通过分形维数定量描述了裂隙的发育情况,得到了覆岩的三带高度、跨落角、裂隙区等参数,以此参数建立数值模型研究采动裂隙与瓦斯运移的耦合特性,将研究结果应用于现场的卸压瓦斯的抽采设计并进行了效果检验。结果表明:走向模型的冒落带为28.2 m,裂隙带为118.6 m,切眼处和停采线处的垮落角分别为59.5°和51.5°,倾向模型的冒落带为28.2 m,裂隙带为113.6 m,进刀端和停采线处的垮落角分别为62.5°和55.5°;随着工作面开采距离的增加,分形维数先增大后减小最后趋于平稳;采场卸压瓦斯整体上有向上、向采空区深部、向回风巷一侧运移的特性,采空区深部瓦斯浓度可达20%,上隅角瓦斯浓度接近1.5%,采动裂隙带瓦斯聚集区位于距回风巷20~50 m、高度距煤层顶板25~50 m范围内;采用高位定向长钻孔抽采采动裂隙带聚集瓦斯的抽采效果较好,上隅角和回风流瓦斯浓度均小于0.8%,保证了矿井的安全生产,为类似条件下的瓦斯治理提供参考。

摘要：模拟法是通过设计与原型(自然现象或过程)相似的模型,并利用该模型来间接地研究原型规律的方法。它随着生产和科学技术的发展而发展。

摘要：针对东峰煤矿3号煤层工作面顺槽过度支护问题,采用相似模拟实验、数值模拟和工程试验等方法,对支护方案进行了研究,确定了单排锚索偏心布置的锚杆锚索联合支护的优化方案。该方案节省了工程量和成本,提高了效率和效益。这对完善支护设计理论和进行支护改革实践具有重要的现实意义。