基于FLAC3D数值模拟方法,研究了下保护层开采上覆煤岩体的采动效应,得出下保护层开采上覆煤岩体的应力分布特征、位移变化规律和被保护层的卸压范围。研究结果表明,上覆煤岩体卸压程度、应力集中程度和卸压范围均与层间距有关,层间距越大,卸压程度和应力集中程度均越小,最大应力集中位置越倾向于采空区,相应的卸压范围也越小。从应力应变和瓦斯流动角度,将被保护层进行了划分,并对上覆煤岩体的水平移动规律进行了总结。工程实践表明,在非充分卸压区施工密集钻孔,经较长时间的强化抽采,可消除非充分卸压区的突出危险性,达

为了实现含突出煤层的煤层群安全高效回采,依据淮南潘三矿1792(1)保护层工作面的地质条件及开采参数,对保护层工作面开采过程中围岩的变化规律进行了数值分析及现场相关参数测试。研究结果表明:随保护层工作面的推进,围岩卸压几何特征由"V"字型转变为"W"型,被保护煤层保护范围内某点膨胀量变化的几何特征为"S"型;覆岩变化的时空规律决定了高位钻孔、地面钻井等抽采参数经历活跃期、丰富期、衰退期3个阶段;数值分析结果和现场抽采参数分析结果基本吻合。

为研究远距离下保护层工作面开采后采场上覆煤岩体位移及应力变化规律,利用ABAQUS有限元软件建立采场上覆煤岩体的应力变化力学模型,对远距离下保护层开采引起的上覆煤岩体应力及位移变化过程进行数值模拟,同时分析了不同间距上被保护层应力与变形特征及卸压效果。研究结果为确定上被保护层的保护效果和卸压范围提供了可靠的理论依据。