本煤层单一顺层瓦斯抽采钻孔的渗流场数值模拟

针对本煤层瓦斯抽采钻孔的合理布置问题,通过建立钻孔抽采瓦斯的渗流场控制方程和煤层变形场控制方程,结合钻孔抽采瓦斯的初始及边界条件,推导出钻孔抽采瓦斯渗流的固气耦合数学模型.以石壕煤矿本煤层单一顺层钻孔瓦斯抽采为工程实例,基于研究区域的煤层瓦斯赋存特征,采用数值模拟计算方法,获得了本煤层单一顺层钻孔周围煤层瓦斯压力、煤层瓦斯渗透率、煤层瓦斯渗流速度和煤层变形的分布规律.确定了本煤层单一顺层钻孔抽采瓦斯的有效影响半径,从而为本煤层单一顺层瓦斯抽采钻孔的优化布置提供了依据.研究结果表明,石壕煤矿本煤层单一顺层钻孔抽采瓦斯的有效半径分别为4 m左右;在延长钻孔抽放时间不到20%的情况下,减少了钻孔工程量50%左右,抽采效果良好.     

薄煤层开采对上覆构筑物基础变形影响的数值模拟研究

煤层开采过程中,在煤层顶、底板岩层一定的条件下,煤层的倾角和埋深对地表变形有很大的影响。通过三维有限元数值模拟,研究平缓或缓倾斜煤层、倾斜煤层、急倾斜煤层开采对上覆构筑物基础变形的影响,依据特定构筑物对倾斜变形、水平变形和基础沉降最大值的容许要求,提出安全煤柱（移动角γ、β）的保护范围,为构筑物安全运行和煤矿合理开采提供依据。