下保护层开采参数与保护效果定量关系研究

贺爱萍^1,2，付华³，霍丙杰⁴，路洋波⁵

1. 辽宁工程技术大学安全科学与工程学院2. 辽宁工程技术大学应用技术与经济管理学院3. 辽宁工程技术大学电气与控制工程学院4. 辽宁工程技术大学矿业学院5. 天地科技股份有限公司开采设计事业部

摘 要：保护效果分析是保护层开采工程中开采参数确定和卸压瓦斯抽采方案设计等环节的重要依据。为了分析下保护层开采过程中不同开采参数对被保护层保护效果的影响,应用数据统计分析法研究了下保护层开采参数与保护效果的定量关系,并应用数值模拟方法进行了验证分析。通过统计分析16个下保护层开采矿井的样本数据,确定保护层采高为1.5、2.0、3.0 m条件下随着相对层间距的变化,被保护层原岩应力、透气性系数及瓦斯压力等参数与保护层开采参数呈二次函数关系。COMSOL数值模拟方法揭示了保护层采高为1.5、2.0、3.0 m条件下,相对层间距为15、20、30和40倍时,被保护层透气性系数渗透率的增加倍数和原岩应力减小率随着采高和相对层间距的变化同样为二次函数关系。2种研究方法得到了一致的函数关系趋势,进一步表明数据统计分析法建立的开采参数与保护效果函数关系的科学性。

关键词：保护层开采;保护效果;数据统计;透气性;开采参数;