以晋城矿区开采9~#煤层作为3~#煤层下保护层为工程背景,采用数值模拟手段研究下保护层开采上覆煤岩体卸压效果及被保护层煤体膨胀变形规律,并确定有效保护范围。研究结果表明:保护层回采后,上覆煤岩体具有分区卸压效应,卸压效果随与工作面垂直距离增加而降低;被保护层倾向卸压角为63°,走向卸压角为60°;采空区中部被保护层膨胀变形率保持在4‰左右,为稳定卸压区域。如果对类似研究感兴趣,可以参考高瓦斯煤层群保护层开采卸压效果数值模拟高瓦斯煤层群薄煤层保护层开采卸压效果分析,这两篇文章详细探讨了不同煤层卸压效果的数值模拟结果及其对工程的影响。

在现场工业试验后,钻孔电视发现被保护层煤体受采动影响产生离层裂隙;煤层瓦斯参数测定指出被保护层煤体瓦斯含量、瓦斯压力分别降低至开采前50%和60%。这种瓦斯压力的降低是保护层开采的直接结果,与解放层开采卸压效果数值分析中的研究结果一致,表明了该区域内卸压效果的显著性。通过这些分析,可以更深入地理解保护层开采对煤层瓦斯的影响以及如何优化开采策略。