煤矿开采技术的革新以及先进的机械设备的使用，使得高强开采下瓦斯灾害防治与安全生产的矛盾日益加剧。本文以陕西某矿高强开采工作面为研究背景，从室内实验、数值模拟及现场工程资料分析等方面，对时间效应下高强开采工作面瓦斯富集区分布层位展开研究，以对现场卸压瓦斯抽采提供理论指导，现已取得以下研究成果：

基于选取的高强开采工作面地质条件，对上覆岩层中不同组合方式的组合岩体开展不同加载速率下的加载实验，得出三种组合方式的组合岩体在不同加载速率下的破坏规律及裂隙演化特征，同时以能量传递规律对组合岩体破坏机理进行了分析。

采用离散元数值模拟软件UDEC对试验工作面在不同开采速度下的覆岩采动应力及采动裂隙分布特征展开研究，分析表明裂隙分布特征受推进速度影响，推进速度越大，覆岩裂隙发育高度越高，超前应力峰值越大、应力峰值越靠近工作面。

采用钻孔窥视、微震监测及瓦斯抽采效果反演相结合的手段，综合分析高强开采工作面采动覆岩裂隙时空演化规律。同时基于关键层理论讨论了裂隙带发育高度计算公式，为卸压瓦斯抽采系统的布置提供了理论依据。

基于以上研究成果，判定垂直方向上距煤层21m~72m，距回风巷5.2m~41.2m为卸压瓦斯富集区，在试验工作面布置高位钻孔，对钻孔在不同推进时段的全生命周期进行分析，抽采后上隅角和回风巷瓦斯浓度分别在0.61%、0.34%以下，保障了工作面安全高效生产。

研究掌握了上覆岩层不同组合岩体裂隙演化规律及高强开采工作面采动覆岩裂隙分布特征，并基于关键层理论推导了采动裂隙带发育高度数学模型，根据瓦斯运移规律确定了瓦斯富集区分布特征，进一步提出了高位钻孔的合理布置参数，并在试验工作面得到了应用，为高强开采工作面煤与瓦斯共采提供了理论基础。

煤矿开采技术的革新以及先进的机械设备的使用，使得高强开采下瓦斯灾害防治与安全生产的矛盾日益加剧。本文以陕西某矿高强开采工作面为研究背景，从室内实验、数值模拟及现场工程资料分析等方面，对时间效应下高强开采工作面瓦斯富集区分布层位展开研究，以对现场卸压瓦斯抽采提供理论指导，现已取得以下研究成果：

基于选取的高强开采工作面地质条件，对上覆岩层中不同组合方式的组合岩体开展不同加载速率下的加载实验，得出三种组合方式的组合岩体在不同加载速率下的破坏规律及裂隙演化特征，同时以能量传递规律对组合岩体破坏机理进行了分析。

采用离散元数值模拟软件UDEC对试验工作面在不同开采速度下的覆岩采动应力及采动裂隙分布特征展开研究，分析表明裂隙分布特征受推进速度影响，推进速度越大，覆岩裂隙发育高度越高，超前应力峰值越大、应力峰值越靠近工作面。

采用钻孔窥视、微震监测及瓦斯抽采效果反演相结合的手段，综合分析高强开采工作面采动覆岩裂隙时空演化规律。同时基于关键层理论讨论了裂隙带发育高度计算公式，为卸压瓦斯抽采系统的布置提供了理论依据。

基于以上研究成果，判定垂直方向上距煤层21m~72m，距回风巷5.2m~41.2m为卸压瓦斯富集区，在试验工作面布置高位钻孔，对钻孔在不同推进时段的全生命周期进行分析，抽采后上隅角和回风巷瓦斯浓度分别在0.61%、0.34%以下，保障了工作面安全高效生产。

研究掌握了上覆岩层不同组合岩体裂隙演化规律及高强开采工作面采动覆岩裂隙分布特征，并基于关键层理论推导了采动裂隙带发育高度数学模型，根据瓦斯运移规律确定了瓦斯富集区分布特征，进一步提出了高位钻孔的合理布置参数，并在试验工作面得到了应用，为高强开采工作面煤与瓦斯共采提供了理论基础。

The innovation of coal mining technology and the use of advanced mechanical equipment have intensified the contradiction between gas disaster prevention and safety production under high intensity mining. In this paper, high intensity mining face of a mine in Shaanxi Province is taken as the research background. From the aspects of indoor test, numerical simulation and field engineering data analysis, the distribution layer of gas enrichment area in high intensity mining face under time effect is studied to provide theoretical guidance for on-site pressure relief gas extraction. The following research results have been obtained :

Based on the geological conditions of the selected high intensity mining face, the loading experiments under different loading rates were carried out on the combined rock mass of different combinations in the overlying strata. The failure law and fracture evolution characteristics of the combined rock mass of the three combinations under different loading rates were obtained. At the same time, the failure mechanism of the combined rock mass was analyzed by the energy transfer law.

The discrete element numerical simulation software UDEC was used to study the overburden mining stress and mining fracture distribution characteristics of the test working face under different mining speeds. The analysis showed that the fracture distribution characteristics were affected by the advancing speed. The greater the advancing speed, the higher the height of the overburden fracture development, the greater the peak value of the advanced stress, and the closer the peak stress to the working face.

By means of borehole peeping, microseismic monitoring and gas extraction effect inversion, the temporal and spatial evolution law of mining overburden cracks in high intensity mining face is comprehensively analyzed. It is determined that the vertical direction is 21m ~ 72m from the coal seam and 5.2m ~ 41.2m from the return airway is the pressure relief gas enrichment area. At the same time, based on the key stratum theory, the calculation formula of fracture zone development height is discussed, which provides a theoretical basis for the arrangement of pressure relief gas extraction system.

Based on the above research results, the drilling holes are arranged in the range of 5m ~ 49m and 15m ~ 50m from the return airway in the test working face, and the whole life cycle of the drilling holes in different advancing periods is analyzed. After extraction, the gas concentration in the upper corner and the return airway is below 0.61 % and 0.34 % respectively, which ensures the safe and efficient production of the working face.

The fracture evolution law of rock mass with different combinations of overlying strata and the fracture distribution characteristics of overlying strata in high intensity mining face are studied and mastered. At the same time, the rationality of the research results is verified by field industrial test. Based on the key stratum theory, the calculation formula of the development height of mining fracture zone is analyzed, and the reasonable arrangement parameters of high-level boreholes are further put forward, which are applied in the test working face, and provide a theoretical basis for the simultaneous mining of coal and gas in high intensity mining face.

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