摘要：随着煤炭资源开采向深部和高强度方向发展，开采过程中所引发的瓦斯问题和安全隐患愈发突出。为掌握高强开采扰动下覆岩裂隙演化规律及明确卸压瓦斯富集区特征，基于黄陵矿区高强开采工作面，开展了高强度开采覆岩微震监测试验，并结合构建的椭抛带数学模型探究了高推速、大采高条件下覆岩裂隙发育特征，明确了瓦斯富集区范围，并针对性的进行了抽采验证。研究结果表明：高强开采工作面回采形成的覆岩破坏具有“三大两高一长”的特征，即初次来压步距大、周期来压步距大、超前支撑应力大、垮落带和裂隙带发育高度高、悬臂梁长度更长；基于椭抛带理论建立了以采高和推速为关键参数的数学模型，大采高、高推速导致裂隙发育及椭抛带形态改变，所形成的椭抛带具有“宽腰窄顶”的发育形态；微震事件前期主要聚集在低层位，由于能量积蓄，工作面见方时大能量微震事件明显增多且发生层位显著上升，集中于椭抛带压实区域及椭抛带上；结合微震监测和钻孔窥视，依据椭抛带数学模型设计高位定向钻孔进行瓦斯抽采，两个钻场的抽采瓦斯浓度峰值高达72.8%、88%，钻场之间能够有效接续抽采且抽采效果较好，对微震监测的准确性予以了验证。工作面推进期间上隅角和回风巷瓦斯浓度最大值分别为0.61%、0.34%，瓦斯浓度均保持在安全范围内，进而保证了工作面的安全生产，研究结果将进一步为高强开采工作面瓦斯抽采设计提供一定的理论指导。
文章目录
0 引言
1 高强开采覆岩破坏特征及模型构建
1.1高强开采工作面覆岩破坏特征
1.2 高强开采椭抛带数学模型构建
2 高强开采覆岩裂隙演化试验方法
2.1 试验工作面概况
2.2 监测系统布置方案
3微震事件椭抛带时空演化及覆岩破坏规律
3.1 微震事件时空分布特征
3.2 采动覆岩裂隙发育特征
3.3 裂隙空间分布及形态表征
3.4 瓦斯富集区定量化表征
4 高位定向钻孔瓦斯抽采效果检验
4.1 高位定向钻孔瓦斯抽采设计
4.2 瓦斯抽采效果分析
5 结论
