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1、高瓦斯厚煤層分層開采瓦斯抽采技術(shù)辛宇倫摘要:基于釆動(dòng)支承壓力對(duì)煤層底板作用的相似模擬實(shí)驗(yàn),分析釆空區(qū)底板裂隙的動(dòng)態(tài)分布及瓦斯動(dòng)力參數(shù)的變化,旨在探討頂分層開采對(duì)下分層的解放作用,從而找到合理的抽排瓦斯方法,將瓦斯合理利用,降低采煤風(fēng)險(xiǎn),增加礦井收入,確保富含瓦斯厚煤層的安全開采。關(guān)鍵詞:分層開采;瓦斯抽采;控制瓦斯涌出;作者簡介:辛宇倫(1986一),男,本科,助理工程師,現(xiàn)就職于山西省晉煤集團(tuán)岳城礦,研宄方向?yàn)楦咄咚姑簩娱_采。收稿日期:2017-03-16GasExtractionTechnologyofSlicinginHighGasThickSeamXinYulunYuec
2、hengCoalMineofJinchengCoalMineGroup;Abstract:Basedontheeffectofsupportpressureonthefloorofcoalseamminingsimilarsimulationexperimentofchangesofdynamicdistributionandgasdynamicparametersofgoaffloorcrack,thispaperaimstoexploretheroleoftheliberationofthetopsiicemininglevel,inordertofindthereasona
3、blemethodofgasdrainagepump,therationaluseofgas,reducetheriskofcoalmining,mineincometoensurethesafetyofgasrichminingthickcoalseam.Keyword:leafmining;gasdrainage;gasemissioncontrol;Received:2017—03—16引言對(duì)富含瓦斯厚煤層尤其是對(duì)煤與瓦斯突出危險(xiǎn)的厚煤層進(jìn)行開采時(shí),在無上下鄰近層可采條件下,往往采用預(yù)采上分層的方法解析本煤層大量沉斯,并將此作為預(yù)防突出的一種有效的區(qū)域性措施。現(xiàn)場開采實(shí)踐證
4、明,預(yù)采上分層時(shí),大量卸壓瓦斯由采空區(qū)范圍內(nèi)以下下分層煤體中析出。下分層析出的瓦斯往往大于本分層的瓦斯涌出量,而其瓦斯溢出范圍也較大。高瓦斯厚煤層頂分層開采后,在煤系地層中形成一定的自由空間,于是周圍的巖層和煤層向已形成的采空空間移動(dòng)和變形,從而引起地應(yīng)力重新分布。所以,解放層對(duì)其周圍的治層及煤層產(chǎn)生釆動(dòng)影響,并在其中一定的地帶產(chǎn)生解放作用,在該地帶突出煤層的瓦斯動(dòng)力參數(shù)均發(fā)生較大變化,下分層中的卸壓瓦斯將大量析出,同吋增加了煤層自身抗突出的性能。1礦井瓦斯情況礦井現(xiàn)釆用分層開釆方法開釆煤層(3號(hào)煤)平均瓦斯含量達(dá)14.5m八,最大瓦斯含量達(dá)18.25m八,煤層透氣性系數(shù)為18.
5、73?52.38m/(MPa?d),鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)為0.0403~0.0417d如表1所示。瓦斯等級(jí)測(cè)定結(jié)論為:岳城煤礦為高瓦斯礦井,礦井絕對(duì)瓦斯涌出量為2^12.6m/min(其中風(fēng)排量為20.51m/min,本煤層抽放量為170.65m/min,采空區(qū)抽放量為10.93m/min,地面鉆井抽放量為10.51m/min),礦井相對(duì)瓦斯涌出量為72.46m/to2瓦斯抽采技術(shù)目前礦井所應(yīng)用的抽釆技術(shù)為綜合立體式瓦斯抽釆技術(shù)。分別為本煤層立體式“三位一體”瓦斯抽抽采技術(shù)和采空區(qū)立體式“四位一體”瓦斯抽采技術(shù)。堅(jiān)同性系數(shù)瓦斯壓力/MPa瓦斯含量/(m't1)鉆孔瓦斯哀城系數(shù)/c
6、V11.71最大0.5611.67?18.250.0403?0.0412.1本煤層立體式“三位一體”瓦斯抽采本煤層立體式“三位一體”瓦斯抽采是指井上下和結(jié)合,針對(duì)本煤層瓦斯抽采的三種木煤層瓦斯抽釆技術(shù)。包括地面抽采鉆卯預(yù)抽幵采煤層瓦斯抽采技術(shù)、區(qū)域模塊預(yù)抽開拓盤區(qū)及工作面瓦斯抽采技術(shù)、工作面順槽掘進(jìn)正前及橫川密集鉆孔預(yù)抽掘進(jìn)工作而煤體瓦斯抽采技術(shù)如圖1所示。掘進(jìn)巷道正前密集鉆孔頎衣地面鉆汴頎抽地面頂抽鉆汁?圖1立體式木煤層預(yù)抽示意圖下載原圖2.1.1地面鉆井預(yù)抽開采煤層瓦斯抽采技術(shù)在井田范圍內(nèi)均勻布罝地面預(yù)抽鉆井,鉆井深度達(dá)到開采煤層位罝,利用瓦斯抽放泵延伸出的抽釆管路連接地面抽
7、釆鉆井,抽取木煤層瓦斯;在岳城煤礦應(yīng)用實(shí)踐中表明,采用該手段可有效降低煤層瓦斯含量,開采的3號(hào)煤層進(jìn)行預(yù)抽后,煤層瓦斯含量有效降低至15m八以下,為礦井開拓及井下瓦斯抽采奠定丫良好基礎(chǔ)。截止目前岳城礦井田范圍內(nèi)己累計(jì)施工地面瓦斯抽采井111眼,在抽56眼,每眼鉆井抽采半徑約150m。2.1.2區(qū)域模塊預(yù)抽開拓盤區(qū)及工作面煤體瓦斯抽釆技術(shù)在盤區(qū)開采前,向準(zhǔn)備開采盤區(qū)和工作面布置遠(yuǎn)距離鉆孔預(yù)抽瓦斯。應(yīng)用實(shí)踐中表明,采用該預(yù)抽技術(shù)可將煤體瓦斯含量由約15m八降低至約12mAt,為巷道延