针对淮南矿业集团谢一矿513C15工作面开采的工程实践,利用COMSOL Multiphysics数值仿真软件,根据卸压层膨胀变形量确定卸压层保护范围。模拟结果表明:沿倾斜方向,513C15工作面的中间位置瓦斯压力下降最大,下降到0.1 MPa。沿走向方向,随着513C15工作面开采范围的增大,卸压范围也越来越大,两端基本呈对称分布,瓦斯压力下降越来越大。随着首采层的开采,增加卸压层的孔隙率及透气性,从而实现瓦斯卸压抽采。

运用固流耦合理论对某矿东四采区11-2煤远距离下保护层开采过程中的被保护煤层(13-1煤层)卸压保护边界进行数值模拟分析,以数值分析结果为基础对被保护层边界范围内的煤岩及瓦斯动力参数现场测试,通过研究结果发现,在目前大规模运用底板穿层钻孔情况进行抽采的条件下,沿用的前苏联细则规定关于近水平煤层卸压角的数据偏保守。该研究结果能为类似近水平煤层条件下保护层开采确定被保护煤层的边界提供参考。