近距离煤层群采动裂隙发育演化规律及其瓦斯抽采技术研究.docx

近距离煤层群采动裂隙发育演化规律及其瓦斯抽采技术研究
随着煤炭资源的开发利用，煤矿安全问题一直备受关注。其中，煤层群的采动对煤矿安全的影响尤为重要。煤层群采动会导致煤岩体产生动裂隙，严重影响采空区稳定性及瓦斯抽采效果。因此，近距离煤层群采动裂隙发育演化规律及其瓦斯抽采技术的研究具有重要意义。
近距离煤层群采动裂隙发育演化规律
煤层群采动裂隙发育演化规律主要受以下因素影响：煤层结构、地质应力、采动工艺、地质构造和地质条件等。煤层既有短期变化，也有长期变化，因此，煤层采动时裂隙发育呈现“时间-空间”Ⅲ维不均匀分布的规律。
煤层群采动裂隙演化的过程主要包括4个阶段：
阶段1：初次破断阶段
在采动初期，由于煤岩的强度大于煤岩体所受地应力的限制，煤岩体始终处于完整状态。当采掘工作面接近下次开采工作面时，煤岩体由于长时间的内部应力积累，发生瞬间破断，形成初次破断裂隙，这种破断裂隙通常较小且分布不均。
阶段2：快速扩展阶段
采掘工作面逐渐远离初次破断裂隙位置，工作面背向应力加剧，使得煤岩体处于超载状态，此时煤体存在两种破裂形态：伸展破裂和剪断破裂。伸展破裂主要发生在高顶柱区，而剪切破裂主要出现在低顶柱区，裂隙的形态和密度逐渐呈现出“椭圆型”和“镰刀型”。
阶段3：稳定缓慢扩展阶段
煤岩体进入稳定状态，裂隙扩展速度逐渐减慢，裂隙密度变化也逐渐趋于平缓，较为稳定。
阶段4：二次破断阶段
煤层群采动导致的煤岩体内部应力重新积累，当工作面远移至一定距离时，煤岩体内部应力突然释放，并形成二次破断裂隙。
近距离煤层群采动裂隙发育演化规律的研究可以为采掘安全提供理论依据。
近距离煤层群采动瓦斯抽采技术
煤层群采动所产生的动裂隙通常是煤矿瓦斯的重要生产场所，同时也是一个安全隐患。针对这种情况，开展有效的瓦斯抽采技术工作就显得尤为重要。
主要瓦斯抽采技术包括单井抽采、井田联合抽采及地表吸采等，其中单井抽采的效果不理想，而井田联合抽采不仅提高了采收率，而且降低了瓦斯浓度。
另外，煤层群采动的裂隙产生形态、分布、密度也影响着瓦斯抽放的效果。当前，通过移动瓦斯抽采和主运沟抽放技术，可以有效提高瓦斯抽取效率。
此外，煤层群采动时，还可以通过地质化工作水平缝生牵引采气和插孔式瓦斯抽采技术，减少动裂隙产生，提高瓦斯抽采效果。这些技术手段有效地降低了煤层群采动对瓦斯抽采的影响。
总结
近距离煤层群采动裂隙发育演化规律及其瓦斯抽采技术研究，可以为煤炭资源的开发与利用提供较为有效的技术支撑。同时，科学的研究与实践对保障煤矿安全具有重要意义。未来，还需进一步深入研究，探讨更好的相关技术，提高煤层群采动瓦斯抽采效果。