多重采动影响下煤层应力分布规律与瓦斯动力参数的多参数响应特征
仇海生
张剀文
张洪祯
倪兴
张开加
中煤科工集团沈阳研究院有限公司,辽宁 抚顺 113122;煤矿灾害防控全国重点实验室,辽宁 抚顺 113122
摘要：煤矿深部开采中,上保护层与邻近采空区多重采动(MMI)导致煤层应力场复杂重构,进而显著影响瓦斯赋存与解吸行为,传统单一采动理论难以精确指导此类条件下的瓦斯灾害防控.因此,厘清多重采动条件下应力分布与瓦斯指标之间的空间响应关系,已成为实现瓦斯灾害精准预警亟待突破的理论瓶颈与迫切的实际需求.本研究以马家田煤矿 11063(下)回风巷为工程背景,采用现场实测的研究方法,定量分析了钻屑量(S)、钻屑瓦斯解吸指标(K1)及残余瓦斯含量(W)等关键指标随空间位置(距采空区6.9m至27.4m)的演化规律.试验结果表明:(1)钻屑量分布揭示了多重采动下煤层应力呈"双峰值"特征,存在临近采空区的强卸压应力升高区(B2 区)和距采空区约21.4 m的封闭型应力升高区(B1 区).(2)瓦斯解吸指标K1值与残余瓦斯含量的峰值均出现在B1 区,而非绝对应力更高的B2 区,表明瓦斯的大小与应力的"封闭性"密切相关,揭示了其非单调响应机制.(3)综合S、K1与W三指标,可精准识别出B1 区为同时具备高地应力、高瓦斯含量和高解吸潜能的"三高"危险区.从理论上揭示了"多重采动—应力场演化—瓦斯解吸运移"的响应机制,修正了传统上仅关注绝对应力值的认知偏差.在实践中,明确了第二个应力集中区(B1 区)是瓦斯灾害防控的关键靶区,为类似条件矿井建立基于多参数耦合的精准预警方法与制定针对性治理措施提供了关键理论依据和数据支持.
关键词：多重采动应力分布钻屑量钻屑瓦斯解吸指标瓦斯卸压
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：中煤科工集团青年基金项目(2024-QN001)
论文发表日期：2026-02-28
在线出版日期：2026-03-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 47-56 )
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