瓦斯排放带宽度相关参数测试及其数值模拟分析

孙志国

(山西汾西矿业集团水峪煤业，山西 孝义 032300)

引 言

生产经验表明，卸压带宽度的大小，对煤与瓦斯突出的发生有较大影响。煤与瓦斯突出危险性预测，实际上是对工作面前方一定范围内的瓦斯压力和应力进行检测，看是否存在有高压瓦斯源或应力集中区，进而根据卸压带宽度，判断卸压带是否可以阻止突出的发生。这是由于，卸压带可以控制煤体中瓦斯内能和弹性能的释放[1-3]。一般情况下，卸压带宽度较小时，煤体应力集中带就离工作面较近，瓦斯压力梯度就较大，就较可能发生煤与瓦斯突出；反之，如果卸压带宽度足够大，工作面前方即使存在有急剧的应力集中或高压瓦斯源，也不会发生瓦斯突出。目前，钻孔瓦斯排放、深孔松动爆破、煤层注水等局部防突措施，就是通过人为地扩大卸压带的范围，来实现防止突出的目的[4-5]。目前，煤矿企业主要是通过直接测定突出危险性预测指标判断煤矿突出危险，而预测指标测试结果的准确性很大程度上取决于取样的深度。因此，为了确定合理的取样深度，准确进行煤层突出危险性预测，必须对巷帮煤体瓦斯排放带宽度展开研究。

1 矿井概况

1.1 煤层赋存

井田内含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组，可采煤层为山西组3号煤层和太原组15号煤层，其中，3号和15号煤层为采矿许可证批准开采的煤层。

1) 3号煤层

赋存于山西组下部，上距K8砂岩26.55 m左右。为该矿现在开采煤层。煤层厚度3.20 m～6.64 m，平均4.96 m，为井田稳定可采煤层。……