矸石充填结构

卸压增透控瓦斯

通过调控矸石充填结构参数，在采空区形成有利于相邻煤层卸压与增透的结构，为瓦斯高效抽采创造有利条件。

Jiahao, Shen · Yu, Shi · 林柏泉 · 刘厅 · Yang, Shen · 刘统 · Xiangliang, Zhang · 杨维

Journal of Cleaner Production 2024

技术优势

提出综合表征指数

定义了矸石充填结构指数ξ，将多个影响参数整合为单一指标，便于工程实践中对充填结构进行统一描述与优化。

确定主控参数

通过响应面法分析各参数对卸压增透的独立与耦合效应，明确了对相邻煤层卸压增透起主导作用的参数及其重要性顺序。

集成瓦斯抽采技术

提出了将定向瓦斯抽采与地球物理勘探方法相结合的技术方案，实现对相邻煤层瓦斯的高效抽采。

应用场景

• 煤矿瓦斯抽采：该研究通过优化充填结构增强相邻煤层渗透性，为瓦斯抽采创造有利条件并提高抽采效率。
• 矿山压力控制：通过调控矸石充填结构参数改变采场应力分布，实现相邻煤层的卸压，达到矿山压力控制目的。
• 采空区充填：研究揭示了不同充填结构对相邻煤层瓦斯涌出的影响规律，为采空区充填参数设计提供理论依据。
• 煤矿安全工程：通过降低相邻煤层瓦斯涌出量，减少瓦斯超限风险，提升煤矿生产安全性。