该文档为关于李村煤矿1301工作面过断层破碎带瓦斯抽放问题的研究,主要内容涉及使用数值模拟软件进行岩层应力分析及抽放工艺设计。文档强调了煤矿安全的重要性,并提出了相应的优化措施。知识点包括:1.断层破碎带:在煤矿开采中,断层破碎带是岩石断裂后由于各种地质作用形成的破碎区域,这些区域通常存在复杂且不稳定的地质条件,容易积聚瓦斯,增加了开采过程中的安全风险。2.泥岩涂抹层:在煤矿开采中,断层破碎带附近可能形成泥岩涂抹层,这些是由破碎的泥岩填充在岩石裂隙中,导致该区域的岩石强度降低,容易引发瓦斯积聚和突出等灾害。3.FLAC3D数值模拟:FLAC3D是一款专门用于岩石和土体三维力学行为模拟的软件,能够模拟岩土介质在各种复杂条件下的非线性行为,分析岩土体在不同荷载和边界条件下的反应。4.瓦斯应力分析:瓦斯应力分析关注的是瓦斯在煤矿采掘过程中由于地应力变化而产生的压力分布情况。这对于预测瓦斯积聚区域、指导安全采掘和制定瓦斯抽放措施非常重要。5.抽放工艺设计:该工艺设计针对特定煤矿地质条件下的瓦斯抽放,通过设置合理的抽放参数和抽放方式来提高瓦斯抽放效率和安全性。6.最低风压:在煤矿通风系统中,最低风压是指保持风流流向采掘工作面并保持瓦斯浓度在安全范围内的最低风力要求。正确的最低风压设定有助于实现有效的瓦斯稀释和排出。文档提到的研究方法和结果说明如下:1.通过采用FLAC3D软件模拟工作面过断层模型,研究人员确定了瓦斯应力异常区与覆岩载荷的应力贯通距离,并提出了在距离前方断层6#7处进行瓦斯超前预抽放的建议。2.该研究还针对在抽放过程中遇到的卡钻、吸钻问题,提出了使用空压机“孔内高压”抽采工艺,并通过优化抽采方案来提高瓦斯抽放的工效。3.李村煤矿59%5工作面作为矿井验收试运转工作面,地层资料显示存在多条正断层,并有高应力瓦斯积聚区的情况。通过模拟分析,确定了工作面发生瓦斯异常涌出时的极限距离,并设计了瓦斯超前应力释放的最小超前距。4.在实际开采中,采用了大采高一次采全高沿空留巷工艺。通过在模型顶部施加均布载荷,并设置合理的模型尺寸和参数,模拟分析了工作面过断层时的应力变化情况。5.根据模拟结果与实际抽采过程中的应力现象,研究人员对抽采工艺进行了优化,并提出提高瓦斯抽采的安全系数的措施。6.研究中指出,通过数值模拟的手段可以更精确地判断瓦斯积聚的应力集中区范围,这有助于提前进行瓦斯管理与控制,从而降低煤矿灾害风险,确保煤矿安全高效生产。整体而言,该文档提供的研究对于理解和解决断层破碎带瓦斯问题,以及提升煤矿瓦斯治理水平具有重要指导意义,同时对于煤矿安全工程设计和实际操作都具有较高的应用价值。
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