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上覆岩层采动裂隙空间卸压瓦斯运移与集聚规律研究综述报告
摘要：在煤矿开采过程中，上覆岩层采动会产生裂隙空间，进而导致瓦斯运移和集聚。本文通过对国内外相关文献的综述，介绍了上覆岩层采动裂隙空间卸压瓦斯运移与集聚规律的研究现状，包括渗流规律、瓦斯移动规律、瓦斯运动方式和瓦斯储集机理等方面的内容，以期为煤矿安全生产提供参考。
关键词：上覆岩层；裂隙空间；卸压；瓦斯运移；瓦斯集聚
一、引言
煤矿气体事故是煤炭领域的一个重大问题，其中以瓦斯事故和煤尘事故最为常见。瓦斯事故是由于瓦斯在煤矿地下运移和储集，过程中与火源、电源等因素相遇或接触，发生爆炸、窒息等事故。因此，研究瓦斯运移和集聚的规律对于煤矿安全生产至关重要。本文将从上覆岩层采动的角度，综述上覆岩层采动裂隙空间卸压瓦斯运移与集聚规律的研究现状，以期为煤矿安全生产提供参考。
二、上覆岩层采动对瓦斯运移和集聚的影响
上覆岩层采动是指在采煤过程中，煤层上部的岩层因为受到煤层挤压而发生破坏和变形，进而形成裂隙，空间增加，这些裂隙成为了瓦斯的运移工具。裂隙的形成是因为岩层受力超过了其自身的强度，在过载的作用下，会发生塑性变形和裂隙形成。上覆岩层采动对瓦斯运移和集聚的影响主要有以下几个方面：
（1）瓦斯运移空间增加：上覆岩层采动会形成一系列的裂隙，使得瓦斯可以在岩层中更自由地运移、扩散，导致瓦斯的运移路径更加复杂。
（2）瓦斯拱效应明显：上覆岩层采动后，岩层的底下形成了一个虚空的空间，使得上部岩层下降，产生了瓦斯拱效应，使瓦斯在空间上聚集和储存。
（3）差异性排放增大：上覆岩层采动会使地质体的构造和性质发生变化，采动后的裂隙具有较高的渗透率、渗透率的方向存在着差异性，使得瓦斯排放的强度和方向存在明显的差异。
三、上覆岩层采动裂隙空间卸压瓦斯运移与集聚规律的研究现状
（1）渗流规律
渗流规律是指描述岩石介质中液体或气体在多孔介质中运动的现象和规律。在瓦斯运移和集聚中，渗流规律是十分重要的，因为它涉及到瓦斯运动的速度、方向、扩散速度、渗透性等因素。针对上覆岩层采动的瓦斯渗流规律研究，目前国内外学者已取得了一些成果。
国内学者王清海等（2010）就对瓦斯在上覆岩层中的扩散规律进行了研究，结果发现：上覆岩层采动后的瓦斯运动具有明显的随机性和非线性性，瓦斯的运动方向与瓦斯主要扩散路径的方向不一定一致。同时，上覆岩层采动后瓦斯在岩体中的扩散系数也有显著变化。
国外学者瓦萨瓦拉(J.K.Voskamp)等（1990）则研究了裂隙空间在岩石中的渗透性。研究表明，岩石中的渗透系数与裂隙网络孔隙率和连通率有很大的关系，同时，裂隙的形态和布局也是影响裂隙渗透性的一个重要因素。
（2）瓦斯移动规律
瓦斯移动规律研究的主要目的是揭示瓦斯在空间和时间上的运动规律和运动速度，在上覆岩层采动裂隙空间卸压的情况下，瓦斯的运动规律和运动速度发生了明显变化。
国内学者陈小桥等(2010)对上覆岩层采动对瓦斯运移的影响进行了模拟分析，结果表明：上覆岩层采动后，裂隙空间的瓦斯运动速度明显变快，瓦斯运动的方向也发生了变化。
国外学者萨伊德（Seyit）（2015）对采空区上覆岩层的瓦斯运动规律进行了研究。研究表明，瓦斯在上覆岩层中不仅会在裂隙中传递，同时也会在岩层之间传输，瓦斯的运动速度在不同的岩层中差异较大，同时，采动的程度和方式对瓦斯运动的影响也是一个十分重要的因素。
（3）瓦斯运动方式
瓦斯运动方式是指瓦斯在上覆岩层中的运动路径和方式，研究瓦斯运动方式可以为瓦斯控制提供理论依据。
国内学者兰金明等（2019）就采空区上覆岩层的瓦斯运动方式进行了研究。研究表明，上覆岩层采动后，瓦斯的运动路径会发生明显的变化，同时组成瓦斯的分子会在不同的孔隙中发生不同的行为，瓦斯运动模式也会因为岩层结构的变化而发生改变。
国外学者哥谷亚斯（Geocaris）（2013）则研究了瓦斯在岩石裂隙中的运动方式。研究表明，瓦斯在岩层裂隙中的运动速度与裂隙的宽度和形态有很大的关系，不同形态的裂隙对瓦斯的运动方式产生的影响也不同。
（4）瓦斯储集机理
瓦斯储集机理是指瓦斯在空间上形成拱效应和聚集现象的机理。瓦斯储集机理的研究旨在探讨煤矿中瓦斯储集的规律和过程，了解瓦斯聚集的区域以提出相应的防范和控制措施。
国内学者黄竹等（2018）对采空区上覆岩层的瓦斯储集机理进行了研究。研究认为：瓦斯储集的主要原因是裂隙形成破坏，导致煤层中的瓦斯无法顺畅排放，从而形成局部聚集造成瓦斯拱效应。
国外学者奥利维尔（Olivier）（2004）对瓦斯储集的分布情况进行了研究。研究发现，瓦斯储集的分布与采动工作面的开采方法、采空区的覆岩厚度和煤岩的松散程度有很大的关系。不同的开采方法和采空区结构都会对瓦斯储集造成影响，进一步导致瓦斯事故的发生。
四、结论
上覆岩层采动裂隙空间卸压瓦斯