急倾斜上保护层开采瓦斯越流固-气耦合模型及保护范围

摘要：

开采保护层是防治煤与瓦斯突出最有效的措施之一，其关键是保护范围的合理确定。针对急倾斜多煤层上保护层开采有效保护范围的划定问题，基于煤层瓦斯越流理论，根据煤岩层变形与瓦斯渗流的固-气耦合作用，建立了瓦斯渗流场方程和煤岩体变形场方程，得到了急倾斜上保护层开采瓦斯越流固-气耦合数学模型。以南桐矿区某矿上保护层开采为实例，通过多物理场耦合系统，建立了该矿上保护层开采瓦斯越流几何模型并进行数值计算，获得了上保护层工作面开采后被保护层瓦斯压力的分布规律，确定了上保护层开采的卸压保护范围。数值计算与现场考察试验结果具有一致性，由此验证了数值计算的合理性。研究结果可以对现场保护范围的划定及卸压瓦斯抽放等提供理论指导，具有实际工程意义。

关键词：上保护层、瓦斯越流、保护范围、固气耦合

分类号：TD713.31(矿山安全与劳动保护)

资助基金：国家自然科学基金项目No.51104155；重庆市国土局项目No.2009-01；重庆市科委自然科学基金计划资助项目No. cstc2012jjB00005。

在线出版日期：2014-06-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1377-1382,1390