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我国煤炭资源储量丰富,特厚煤层在其中占有较大的比例。由于煤层厚度大,特厚煤层瓦斯赋存量大,瓦斯问题较为严重。而在特厚煤层分层开采过程中,上覆岩层瓦斯富集区域的分布会具备特定的规律,瓦斯治理需要科学的理论指导,且首分层煤体开采后,下部煤层的卸压破坏使得煤体内瓦斯解吸扩散,涌入首分层工作面,大大增大了瓦斯灾害发生的危险性。因此,对于特厚煤层分层开采,首分层瓦斯问题会比较棘手。本论文针对这一现状,综合采用理论分析、数值模拟、现场实践的研究手段,研究和提出了特厚煤层开采首分层瓦斯治理的思路。 论文首先理论分析了特厚煤层首分层开采时的瓦斯涌出来源,研究了特厚煤层采动覆岩裂隙分布的形态特征,以及采动覆岩裂隙场内瓦斯运移与富集规律、首分层下部煤层卸压破坏与瓦斯富集规律。借助相似材料模拟和UDEC数值模拟的方法,研究了特厚煤层首分层开采过程中上覆岩层在工作面走向上的采动裂隙发育特征,包括采动裂隙的形成扩展过程、形态特征,采动覆岩裂隙在竖直方向和走向上的分布变化规律。借助FLAC3D数值模拟的方法,研究在特厚煤层首分层开采过程中,下部煤层的卸压破坏规律,包括卸压破坏深度和水平范围。通过改变煤层倾角和首分层采高参数,研究了不同赋存条件下特厚煤层首分层开采下部煤层卸压破坏特征。 论文最后以新疆阜康大黄山煤矿中大槽首采层2Z W11工作面为工程背景,研究了矿井生产概况及瓦斯灾害特点;结合文中所得到的特厚煤层开采首分层瓦斯抽采基础理论、特厚煤层首分层采动覆岩裂隙演化规律和下部煤层卸压破坏规律,制定出适用于2Z W11工作面的特厚煤层开采首分层瓦斯治理技术,收到了良好的治理效果。