【正文】 平位移的變化導(dǎo)致了煤巖體被拉裂，不可避免的產(chǎn)生豎向破斷裂隙，尤其明顯的發(fā)生在開(kāi)切眼和停采線附近區(qū)域。工作面采空區(qū)上覆巖層沿推進(jìn)方向又可分為煤壁支撐影響區(qū)、離層區(qū)和重新壓實(shí)區(qū)。隨著采場(chǎng)的推進(jìn)，垂直位移也逐漸增大，巖層運(yùn)動(dòng)不斷向上發(fā)育，影響范圍在增大，三帶分布也在動(dòng)態(tài)變化，采空區(qū)覆巖自下而上一次產(chǎn)生冒落、離層、彎曲下沉等過(guò)程。應(yīng)力圖中，趨于藍(lán)色應(yīng)力值越大，應(yīng)力越集中。開(kāi)采過(guò)程中，被卸壓煤層上的應(yīng)力重新分布，使被卸煤層的某些區(qū)域產(chǎn)生了卸壓效果。導(dǎo)致了被卸壓煤層透氣性的改變，從而有利于瓦斯的解析和滲流。在開(kāi)采初期，采動(dòng)影響未波及到整個(gè)煤層，采動(dòng)對(duì)被卸壓煤層的影響很小，應(yīng)力分布大致是均勻的。隨著采場(chǎng)的推進(jìn)，影響越來(lái)越明顯，無(wú)論是水平應(yīng)力還是垂直應(yīng)力均在采場(chǎng)的兩側(cè)形成了應(yīng)力集中的現(xiàn)象，產(chǎn)生了應(yīng)力峰值，而在采空區(qū)上方產(chǎn)生了卸壓效果，在遠(yuǎn)離采場(chǎng)的兩側(cè)仍保持初始應(yīng)力。被卸壓煤層產(chǎn)生的應(yīng)力分布是隨采場(chǎng)推進(jìn)動(dòng)態(tài)改變的，由于卸壓導(dǎo)致煤層的膨脹變形，增加其透氣性。從位移分布圖與應(yīng)力分布圖結(jié)合可以看出，隨著工作面的推進(jìn)，上覆巖層從下至上逐步出現(xiàn)了明顯的離層裂隙。當(dāng)工作面推進(jìn) 180m后，發(fā)生破斷，層間裂隙不斷向上發(fā)育。進(jìn)而被卸壓煤層出現(xiàn)了明顯的裂隙分布。使采場(chǎng)一定范圍內(nèi)應(yīng)力發(fā)生變化，破壞了原有的應(yīng)力平衡狀態(tài)，相應(yīng)地在煤壁上方一定范圍內(nèi)的頂板出現(xiàn)垂直應(yīng)力集中區(qū)和卸壓區(qū)，在卸壓區(qū)內(nèi)的頂板巖層之間及層內(nèi)產(chǎn)生了一定規(guī)律的裂隙。采空區(qū)覆巖應(yīng)力沿煤層走向分為三個(gè)區(qū)，即工作面附近卸壓波動(dòng)區(qū)（此區(qū)裂隙較為發(fā)育范圍在 1030m）采空區(qū)中部的卸壓增大區(qū)（此區(qū)裂隙逐漸壓實(shí)）以及開(kāi)切眼前方的卸壓緩慢變化區(qū)（此區(qū)裂隙可保持，范圍在 80160m）豎向破斷裂隙分布的整體特點(diǎn)是集中分布在采場(chǎng)兩側(cè)，并呈豎向向偏采空區(qū)方向發(fā)展，而巖層的中部的拉應(yīng)力極值區(qū)域裂隙發(fā)育也很充分，但由于巖層的破斷垮落會(huì)使其被重新壓實(shí)。同時(shí)層間的離層裂隙也不斷向上發(fā)育，發(fā)育至被卸壓煤層上方。 卸壓瓦斯運(yùn)移規(guī)律模擬結(jié)果分析圖 54 開(kāi)挖模型圖Fig 54 Model digaram 0s 31 / 75 30s圖 55 開(kāi)切眼處煤層壓力分布Fig 55 Pressure in the start 表 53 開(kāi)切眼處隨時(shí)間變化的最大壓力值時(shí)間（s）0 —30s壓力值MPa （a）工作面推進(jìn) 180m全部開(kāi)采（0S） （b）工作面推進(jìn) 180m全部開(kāi)采（1S） （c）工作面推進(jìn) 180m全部開(kāi)采（3S） （d）工作面推進(jìn) 180m全部開(kāi)采（30S） 圖 56 180m 處煤層壓力隨時(shí)間分布Fig 56 Pressure in the 180m by times表 54 180m處隨時(shí)間變化的最大壓力值時(shí)間（s） 0 1 1—30壓力值（MPa） 圖（a1）開(kāi)切眼處壓力梯度（0s）33 / 75圖（a3）開(kāi)切眼處壓力梯度（30s）圖（b1）全面開(kāi)挖 180m壓力梯度（0s）圖（b2）全面開(kāi)挖 180m壓力梯度（30s）圖 57 被卸壓煤層壓力梯度分布Fig 57 Pressure gradient in the coal從圖 56可以明顯發(fā)現(xiàn)，由于工作面開(kāi)采位置的延伸，由于應(yīng)力狀態(tài)的不同，透氣性的差異，開(kāi)切眼附近的瓦斯壓力降低要快。隨著工作面的延伸，被卸瓦斯壓力也逐步降低。隨著工作面的推進(jìn)，壓力是呈動(dòng)態(tài)變化的，最后趨于一個(gè)固定值。工作面過(guò)開(kāi)切眼后，瓦斯壓力逐漸下降，待巖層移動(dòng)基本穩(wěn)定時(shí)。采空區(qū)中部的裂隙被上覆巖層壓實(shí)，壓力也趨于一個(gè)固定值。隨著壓力的變化和工作面的推進(jìn)。覆巖活動(dòng)中形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，從而使冒落位移增大。煤體所承受的壓力降低，瓦斯流量增加位移增大，壓力降低發(fā)生變形。開(kāi)采過(guò)程中被卸壓煤層開(kāi)切眼周圍的瓦斯壓力梯度的變化情況,在開(kāi)切眼周圍形成了明顯的瓦斯壓力梯度分布，并且隨著煤層的開(kāi)采、瓦斯的卸壓，瓦斯壓力梯度分布范圍逐漸在擴(kuò)大，這是由于瓦斯壓力值逐漸減小造成的。瓦斯壓力梯度越小，滲透率也越小，這是由于瓦斯壓力對(duì)煤的孔隙和裂隙有促進(jìn)和擴(kuò)展作用。一般情況下，煤層滲透率隨壓力（深度）的增加而減少，壓力越大，孔隙裂隙趨于閉合使?jié)B透率減小。X方向壓力梯度： ecpPx)(???? y方向壓力梯度： (54)nypN)(由公式可以明顯看出：煤層煤體滲透率與壓力梯度成正比。煤層開(kāi)采后，覆巖與開(kāi)采層的采空區(qū)之間形成瓦斯壓力梯度。 6 結(jié)論與展望 結(jié)論 本文針對(duì)高瓦斯、低透氣性的深部煤層群煤層瓦斯的賦存條件，運(yùn)用理論分析、數(shù)值模擬等手段，系統(tǒng)的研究了卸壓開(kāi)采上覆巖層采動(dòng)裂隙的卸壓煤層變形、采動(dòng)應(yīng)力變化、壓力梯度變化及瓦斯運(yùn)移規(guī)律等。根據(jù)開(kāi)采后位移分布、應(yīng)力分布的不同，煤層開(kāi)采后，沿煤層走向得出煤巖體裂隙分布規(guī)律。豎向依次為煤壁支撐影響區(qū)、離層區(qū)、重新壓實(shí)區(qū)。橫向依次為冒落帶、裂隙帶、彎曲下沉帶。在停采煤柱、開(kāi)切眼附近形成應(yīng)力增高閉合區(qū)；遠(yuǎn)離開(kāi)切眼、工作面應(yīng)力增加平緩，形成應(yīng)力平緩裂隙未變區(qū)；采空區(qū)上方形成充分卸壓裂隙發(fā)育區(qū)，該區(qū)可分為卸壓波動(dòng)區(qū)、卸壓增大區(qū)以及卸壓緩慢變化區(qū)。開(kāi)采過(guò)程中，卸壓瓦斯壓力值逐漸變小到一定程度趨于一定值，壓力梯度逐漸變大，瓦斯?jié)B透率增大。35 / 75 展望 煤與瓦斯共采技術(shù)，在開(kāi)采高瓦斯煤層的同時(shí)，利用巖層運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)將煤層瓦斯開(kāi)采出來(lái)將是煤層瓦斯的重要途徑。在井下因采動(dòng)影響地層壓力發(fā)生變化，由于開(kāi)采卸壓，煤層中的瓦斯壓力升高，煤中的原來(lái)的孔隙系統(tǒng)反而降低。有效地進(jìn)行井下瓦斯抽放和地面煤層氣的開(kāi)發(fā)，是煤與瓦斯共采的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，巖層運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵層理論。因此在提高瓦斯率研究的同時(shí)，也應(yīng)該注重將井下瓦斯抽取，形成一套屬于煤與瓦斯共采的基礎(chǔ)理論和技術(shù)體系，從而真正實(shí)現(xiàn)了煤與瓦斯共采，更好的為煤礦安全生產(chǎn)服務(wù)。本文不足在于由于時(shí)間問(wèn)題和本人學(xué)習(xí)能力有限，未能數(shù)值模擬出煤巖體中的離層裂隙以及沒(méi)有在三維中更加生動(dòng)的模擬分析。致謝經(jīng)過(guò)一學(xué)期的忙碌，大學(xué)最后的任務(wù)——畢業(yè)論文接近尾聲，回首和論文一起“走”過(guò)的日子，感慨良多。做論文的過(guò)程中有對(duì)新知識(shí)汲取的新鮮感，也有研究不懂時(shí)候的煩惱感。這個(gè)過(guò)程中如果沒(méi)有老師和同學(xué)們的鼓勵(lì)幫助，恐怕很難完成本次畢業(yè)論文。由于本論文題目中涉及到大量的信息量與知識(shí)量、知識(shí)點(diǎn)。此中我的論文導(dǎo)師梁冰老師給予了我最大的鼓勵(lì)與幫助，不厭其煩的耐心講解每一個(gè)細(xì)節(jié)，有問(wèn)必答，為我確定完成論文的目標(biāo)與進(jìn)度。完成過(guò)程中，我見(jiàn)識(shí)到了他的學(xué)識(shí)與很強(qiáng)的理論基礎(chǔ)與應(yīng)用實(shí)際能力。在這里我懷著無(wú)比感激的心對(duì)老師道一聲感謝，謝謝您！同時(shí)我要感謝我的父母，一路的求學(xué)之路，如若不是你們強(qiáng)烈的后盾支持與鼓勵(lì)就沒(méi)有現(xiàn)在的我，能本次完成論文也離不開(kāi)父母給我的關(guān)心。最后，畢業(yè)來(lái)臨之際，我想感謝我的母校，遼寧工程技術(shù)大學(xué)力學(xué)與工程學(xué)院對(duì)我的栽培。 潘妍 2022年 6月 9日參考文獻(xiàn)[1]煤炭科學(xué)院北京開(kāi)采所，煤礦地表移動(dòng)與覆巖破斷規(guī)律及其應(yīng)用[M]北京：煤炭工業(yè)出版社，1981[2][J].煤炭學(xué)報(bào),1995,20(1):15[3]錢銘高,[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,[4]、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)程[M].北京:煤炭工業(yè)[5][J].煤炭學(xué)報(bào)，1996,21(6):576581[6]楊倫,于廣明，[J].煤炭學(xué)報(bào),1997,22(5):477480[7]“四帶”模型與動(dòng)態(tài)位移及分析[J],煤炭學(xué)報(bào),1996,20(1):5153[8]滕云海,[J],煤炭學(xué)報(bào),1999,24(1):2627[9][J].煤炭學(xué)報(bào),1995,20(1):394237 / 75[10]王金莊，康建榮，[J].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),(4):331334[11]錢鳴高,繆協(xié)興,[J].煤炭學(xué)報(bào),1996,21(3):225230[12][D].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué),1999[13]錢鳴高,繆協(xié)興,[M].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2022[14][M]徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2022[15]程遠(yuǎn)平,俞啟香,[J]中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)2022,8,22(4):483486[16]石必明,俞啟香, 2022(33)3:3942[17][D].中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué),2022,11:8892[18]蘇現(xiàn)波,陳江峰，[M].科學(xué)出版社,2022,2[19]張新民,莊軍,[M].科學(xué)出版社,[20]Mavor M J,Pratt T J and C R Nelson. 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