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高位孔抽采上被保护层卸压瓦斯的研究及其应用
高位孔抽采是一种有效的煤矿瓦斯抽采技术，可以减少瓦斯的积聚，避免矿井瓦斯突出事故的发生，保障矿工的安全。保护层卸压在高位孔抽采中起到关键作用，通过卸压改变煤体应力分布，促使瓦斯从煤层中释放出来。本文将介绍高位孔抽采上被保护层卸压瓦斯的研究及其应用。
一、高位孔抽采的原理和技术概述
高位孔抽采是一种通过在煤层上方设立抽采孔抽取瓦斯的技术，通常采用直井或者斜向井进行抽采。该技术的原理是利用煤层上覆岩层的自重和巨压作用，通过高位孔抽采施加高压作用，改变煤体应力分布，促使瓦斯从煤层中释放出来，从而实现瓦斯抽采的目的。
二、保护层卸压瓦斯的原理和途径
保护层卸压是高位孔抽采中的一种常用手段，其原理是通过在高位孔抽采上方煤体产生大范围的应力松弛，改变煤层应力分布，使瓦斯从煤体中释放出来。保护层卸压的主要途径有以下几种：
1.通过抽采作用产生的局部应力松弛。高位孔抽采中产生的巨大抽采力会导致煤体的部分应力松弛，促使瓦斯从煤体中解吸和逸散。
2.通过压裂作用促进煤体变形。高位孔抽采会导致煤体的局部变形和开裂，通过裂隙和煤体内部通道的连通作用，瓦斯可以得到释放。
3.通过岩层的垮塌作用改变煤层应力分布。高位孔抽采会引起煤层上部岩层的垮塌，其作用下的应力分布会发生变化，从而促使瓦斯从煤层中释放。
三、保护层卸压瓦斯的应用
保护层卸压瓦斯技术在煤矿瓦斯抽采中有广泛的应用。其主要应用包括以下几个方面：
1.减轻煤层顶板压力，降低瓦斯突出的风险。通过卸压作用改善煤层顶板的应力分布，可以减轻煤层顶板的压力，降低瓦斯突出的概率。
2.促进煤层瓦斯的释放和逸散。保护层卸压可以改变煤体内部的应力分布，促使瓦斯从煤体中释放出来，提高瓦斯抽采效果。
3.提高抽采孔的效益。通过保护层卸压瓦斯技术，可以提高抽采孔的效益，增加抽采量，减少能源浪费。
4.减少矿井瓦斯事故的发生。保护层卸压瓦斯技术可以有效地降低矿井瓦斯事故的风险，保障矿工的安全。
四、保护层卸压瓦斯的研究进展
保护层卸压瓦斯技术的研究主要集中在以下几个方面：
1.卸压机理研究。通过对卸压机理的深入研究，可以准确地了解保护层卸压瓦斯的原理和作用机制。
2.高位孔抽采参数优化。通过对高位孔抽采参数进行优化，可以提高保护层卸压瓦斯的效率和效果。
3.数值模拟和实验研究。通过数值模拟和实验研究，可以模拟保护层卸压瓦斯的过程，验证其效果，并对其进行改进和优化。
4.高位孔抽采技术与其他矿井瓦斯治理措施的配合应用。研究如何将高位孔抽采技术与其他矿井瓦斯治理措施相结合，形成协同效应，提高矿井瓦斯治理的效果和效率。
综上所述，高位孔抽采上保护层卸压瓦斯是一种重要的煤矿瓦斯抽采技术，其应用可以减轻煤层顶板压力，促进煤层瓦斯的释放，降低矿井瓦斯事故的发生。随着研究的不断深入，保护层卸压瓦斯技术将会得到更广泛的应用，并对煤矿瓦斯治理和矿工安全保障做出更大的贡献。