構(gòu)造型近距離煤層群底板瓦斯抽放巷控制機(jī)理與應(yīng)用

為了研究水平煤層底板的瓦斯抽放機(jī)理,作者研究了將開(kāi)采中底板巖石中瓦斯流動(dòng)狀態(tài)用數(shù)字模型來(lái)摸擬。在該模型中,把已卸壓的巖石帶做成寬為高的2倍的長(zhǎng)方形。其寬度相當(dāng)于工作面的長(zhǎng)度。巖石的分區(qū)用電阻網(wǎng)表示,因其電阻值與地層透過(guò)率成反比,所以它能使網(wǎng)的深度和方向按下述范圍變化。即:

煤炭是當(dāng)前社會(huì)發(fā)展中不可缺少的基礎(chǔ)性能源,在工業(yè)生產(chǎn)、加工和制造等諸多領(lǐng)域都發(fā)揮著不可替代的作用。隨著近年來(lái)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,各生產(chǎn)企業(yè)和單位對(duì)于煤炭用量需求也日益增長(zhǎng),這就對(duì)煤炭開(kāi)采提出了新的技術(shù)和產(chǎn)量要求,與此同是對(duì)于煤炭開(kāi)采安全也提出了更高的要求。瓦斯抽防技術(shù)作為目前煤礦資源開(kāi)采中最為常見(jiàn)的技術(shù)方法,受到人們的高度重視。本文首先介紹了瓦斯抽放技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)中的作用與意義,并提出了其相關(guān)的評(píng)價(jià)效果與防范措施。

新田煤礦為高瓦斯高突出礦井,主采煤層為4#煤層與9#煤層,其中4#煤層平均厚度為2.78m,9#煤層平均厚度為2.51m,兩主采煤層之間平均層間距為30m,兩煤層之間分別存在5#煤、6#煤、7#煤、8#煤層,其中5#煤層、8#煤層為局部可采煤層.底板瓦斯抽放巷主要作用為上部煤巷區(qū)域防突措施提供施工場(chǎng)所,因此,底板瓦斯抽放巷層位選擇很重要,既不能距離主采煤層太近,又要保證巷道的支護(hù)強(qiáng)度,在下步施工瓦斯抽放鉆孔時(shí)圍巖不會(huì)被大范圍的破壞.

近距離煤層群瓦斯突出礦井具有近距離、多煤層、高瓦斯等特點(diǎn)，其工作面及采空區(qū)瓦斯大量溢出，瓦斯含量超標(biāo)。本文主要討論了了近距離煤層群瓦斯突出礦井的通風(fēng)方式和各自的優(yōu)缺點(diǎn)，以及在現(xiàn)有基礎(chǔ)上的一些改進(jìn)措施。

分析了煤層頂板抽放瓦斯流場(chǎng)分布和瓦斯抽放的關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上,針對(duì)首采煤層采取了綜合抽放瓦斯的方法,并對(duì)抽放方法進(jìn)行了抽放效果及經(jīng)濟(jì)效益方面對(duì)比,得出采用高抽巷抽放瓦斯效果最好。

屯蘭礦屬于高瓦斯礦井,2003年瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果為:絕對(duì)瓦斯涌出量為142m3/min,相對(duì)瓦斯涌出量為18.6m3/t。通過(guò)不斷改進(jìn)瓦斯抽放系統(tǒng)和工藝,屯蘭礦提高了瓦斯抽放率,大幅度降低了采掘工作面瓦斯,有力地保證了礦井的安全生產(chǎn)。

嚴(yán)重突出煤層煤巷掘進(jìn)前消突措施復(fù)雜,消突時(shí)間長(zhǎng),安全風(fēng)險(xiǎn)高,影響掘進(jìn)速度和礦井生產(chǎn)接替。對(duì)比分析了本煤層條帶區(qū)域預(yù)抽和利用底板巖巷穿層預(yù)抽2種措施進(jìn)行消突時(shí)的煤巷掘進(jìn)速度。在鶴煤五礦3301運(yùn)輸巷分段實(shí)施2種消突措施,結(jié)果表明:穿層區(qū)域條帶預(yù)抽合格后的煤巷月單進(jìn),是經(jīng)過(guò)本煤層區(qū)域條帶預(yù)抽后煤巷單進(jìn)的近4倍。采取消突措施后,進(jìn)一步降低了施工作業(yè)的危險(xiǎn)性。

針對(duì)近距離上保護(hù)層工作面開(kāi)采期間瓦斯涌出量大的問(wèn)題,通過(guò)分析近距離上保護(hù)層底板煤巖層采動(dòng)效應(yīng)與被保護(hù)層瓦斯越流規(guī)律,提出近距離上保護(hù)層底板巖層鉆孔瓦斯抽采技術(shù)。在資江煤礦3527保護(hù)層工作面進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),結(jié)果表明:底板巖層鉆孔最大瓦斯抽采體積分?jǐn)?shù)50%,瓦斯抽采純量0.81~2.03m3/min,平均1.47m3/min,并確定了底板巖層鉆孔的有效抽采范圍,該方法實(shí)現(xiàn)了保護(hù)層工作面的瓦斯防治。

為了更高效地抽放煤層覆巖裂隙及離層的瓦斯,對(duì)煤層頂板水平長(zhǎng)鉆孔的層位選擇,參數(shù)確定,布置形式,鉆場(chǎng)的設(shè)計(jì)要求,鉆機(jī)、鉆桿、鉆頭的選擇以及鉆進(jìn)工藝參數(shù)的合理控制進(jìn)行了試驗(yàn)研究。試驗(yàn)證明走向長(zhǎng)鉆孔的抽放效果很大程度上取決于鉆孔所處的層位,只要保證鉆孔在工作面采空區(qū)的裂隙帶延伸,并采用合理的鉆進(jìn)工藝參數(shù),盡量延長(zhǎng)有效抽放長(zhǎng)度和采取有效的抽放參數(shù),就能取得理想的抽放效果。這可以解決上鄰近層和采空區(qū)的瓦斯抽放問(wèn)題。

針對(duì)某礦底板瓦斯抽放巷受上部煤層采動(dòng)影響破壞嚴(yán)重的現(xiàn)象,采用udec數(shù)值模擬對(duì)9#煤層開(kāi)采過(guò)程中底板瓦斯抽放巷的穩(wěn)定性進(jìn)行分析,研究了采動(dòng)影響下支承應(yīng)力在煤層底板中的傳播規(guī)律、底抽巷應(yīng)力場(chǎng)、塑性區(qū)分布和圍巖位移變化情況。通過(guò)采用錨桿錨索聯(lián)合支護(hù)的方式,頂?shù)装搴蛢蓭臀灰屏棵黠@減小,取得了較好的支護(hù)效果,保證了采動(dòng)后底抽巷的抽采效果。

我礦主采煤層為12^#、15^#兩層.上部12^#煤先采,以解放下部15^#煤.但在15^#煤開(kāi)采過(guò)程中,仍不斷受到米自頂板的瓦斯影響.在8313工作面開(kāi)采時(shí),我們利用其上部12^#煤4311已采區(qū)進(jìn)行抽放,取得了良好效果.現(xiàn)以8313工作面瓦斯處理過(guò)程來(lái)闡述15^#煤頂板瓦斯抽放的方法。

針對(duì)洛陽(yáng)義安礦業(yè)有限公司大埋深順槽底板預(yù)抽瓦斯巷掘進(jìn)難題,選用全硬巖綜掘成套設(shè)備掘進(jìn)巷道,設(shè)計(jì)施工工藝,采用錨網(wǎng)噴+錨索聯(lián)合支護(hù)方式維護(hù)巷道。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐表明,該施工工藝效果良好,可在該礦其他掘進(jìn)巷推廣應(yīng)用。

高瓦斯厚煤層綜放工作面采空區(qū)瓦斯抽放的研究 作者：方前程，王兆豐，王林 作者單位：河南理工大學(xué),河南,焦作,454000 刊名：煤炭工程 英文刊名：coalengineering 年，卷(期)：2007(9) 參考文獻(xiàn)(4條) 1.林伯泉.張建國(guó)礦井瓦斯抽放理論與技術(shù)1996 2.俞啟香礦井瓦斯防治1992 3.石金峰.麻風(fēng)海.洪加明綜采放頂煤條件下覆巖冒落帶、裂縫帶高度的探討1996(03) 4.王元龍深井煤層開(kāi)采"三帶"高度與近距離煤層頂板水關(guān)系的研究[期刊論文]-山東煤炭科技2004(01) 本文鏈接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/periodical_mtgc200709032.aspx

薄煤層高瓦斯礦井進(jìn)行采掘作業(yè)時(shí),瓦斯涌出嚴(yán)重制約生產(chǎn),為有效治理瓦斯,防止煤礦瓦斯事故,選擇合理的瓦斯抽放方法,實(shí)現(xiàn)"抽采達(dá)標(biāo)",確保礦井的安全生產(chǎn)。

針對(duì)義安礦底板瓦斯預(yù)抽巷掘進(jìn)過(guò)程中遇到堅(jiān)硬巖石,掘進(jìn)機(jī)截齒消耗量大,易造成掘進(jìn)機(jī)磨損的問(wèn)題,提出了松動(dòng)爆破過(guò)硬巖的方法,并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的爆破參數(shù)及安全技術(shù)措施,順利通過(guò)了硬巖區(qū)域,為類似條件下巖巷掘進(jìn)提供參考。

以小屯煤礦為例，介紹了頂板瓦斯抽放巷在首采工作面開(kāi)采中的應(yīng)用，因小屯煤礦所有煤層均為突出煤層，首采工作面不能選擇保護(hù)層開(kāi)采作為區(qū)域防突措施，采用頂板瓦斯抽放巷作為首采工作面的區(qū)域防突措施。根據(jù)實(shí)際開(kāi)采情況來(lái)看取得了較好的效果，煤層在開(kāi)采前已消突，瓦斯得到充分釋放，在掘進(jìn)和采面回采期間未發(fā)生突出和瓦斯超限事故。

以貴州柏果新田煤礦為例，介紹了頂板瓦斯抽放巷在首采工作面開(kāi)采中的應(yīng)用，因新田煤礦所有煤層均為突出煤層，首采工作面不能選擇保護(hù)層開(kāi)采作為區(qū)域防突措施，采用頂板瓦斯抽放巷作為首采工作面的區(qū)域防突措施。根據(jù)實(shí)際開(kāi)采情況來(lái)看取得了較好的效果，煤層在開(kāi)采前已消突，瓦斯得到充分釋放，在掘進(jìn)和采面回采期間未發(fā)生突出和瓦斯超限事故。

應(yīng)用深孔控制預(yù)裂爆破技術(shù)提高煤層瓦斯抽放率

頂板瓦斯高抽巷的抽采效果與抽放負(fù)壓直接相關(guān)。結(jié)合陽(yáng)煤三礦k8206大采長(zhǎng)綜放面頂板瓦斯高抽巷實(shí)際抽采效果,通過(guò)數(shù)值模擬與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析,得出頂板瓦斯高抽巷抽采正常期最優(yōu)抽放負(fù)壓,以期對(duì)高瓦斯礦區(qū)頂板瓦斯高抽巷的合理抽放參數(shù)確定提供科學(xué)依據(jù),實(shí)現(xiàn)礦井的煤與瓦斯安全高效共采。

介紹了高瓦斯炮采放頂煤工作面采空區(qū)煤層頂板抽放瓦斯的實(shí)踐,通過(guò)對(duì)鉆場(chǎng)中鉆孔抽放過(guò)程中的跟蹤測(cè)試、觀察、歸納分析,總結(jié)出提高瓦斯抽放效率的最佳頂板裂隙帶高度,并對(duì)關(guān)鍵性技術(shù)要點(diǎn)和裂隙帶高度的確定提供理論判定方法。

經(jīng)過(guò)對(duì)盤江礦區(qū)多個(gè)回采工作面頂板瓦斯抽放巷抽放瓦斯的效果進(jìn)行調(diào)查研究,通過(guò)對(duì)回采工作面的瓦斯來(lái)源分析,按照煤層傾角和回采工作面的采高來(lái)確定回采工作面走向頂板瓦斯抽放巷的相對(duì)位置。

東二回北幫鉆場(chǎng)瓦斯抽放鉆孔設(shè)計(jì) 一、現(xiàn)場(chǎng)概況： 東二回毛斷面為：5.7m*4.3m，斷面積為24.51m2；東二回九橫川至十一橫 川長(zhǎng)度為230m,為保證東二回北幫瓦斯含量降到8m3/t以下，現(xiàn)對(duì)東二回北幫進(jìn) 行瓦斯抽放。 二、鉆孔布置及參數(shù) 1、鉆孔布置地點(diǎn)； （1）東二回九橫川至十一橫川北幫作為鉆孔布置地點(diǎn)。 2．鉆孔參數(shù)： 東二回北幫鉆場(chǎng)共設(shè)計(jì)690個(gè)抽放鉆孔：按五花眼布置，分為上、中、下三 排，上排230個(gè)，下排230個(gè)，中排230個(gè)平均分布，間距0.4m，排距1m，上 排鉆孔中心距底板1.6m；中排鉆孔中心距底板1.2m；下排鉆孔中心距底板0.8m， 上排、中排、下排鉆孔傾角向下1—3度，方位角0度，孔徑94mm,鉆孔深度104m。 三、施工機(jī)具： 鉆孔施工用k5型鉆機(jī)，鉆機(jī)施工嚴(yán)格按照《鉆機(jī)操作規(guī)程》。 四、區(qū)域瓦斯含量及預(yù)計(jì)抽放量