低透氣性煤層群首采關(guān)鍵層卸壓瓦斯綜合治理技術(shù).pdf

1、在煤與瓦斯突出災(zāi)害日趨嚴重的深部煤炭資源開采中,以低透氣性煤層群條件最為復(fù)雜。我國《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》第四十六條中做出明確規(guī)定:在突出礦井煤層群開采時優(yōu)先考慮開采保護層;有條件的礦井,也可將軟巖層作為保護層開采。由此可見利用煤層群首采層開采的卸壓作用,消除鄰近煤層的突出危險性是行之有效的區(qū)域性防突措施。但關(guān)鍵層開采過程中,除開采煤層的瓦斯涌出之外,鄰近煤層大量的采動卸壓瓦斯向開采空間涌出,易造成開采空間瓦斯積聚,給礦井的生產(chǎn)帶來了安

2、全隱患。因此,為實現(xiàn)高瓦斯煤層群首采煤層工作面的安全回采,必須確定高濃度瓦斯富集區(qū)域,進行鄰近煤層卸壓瓦斯強化高效抽采。本文分析了影響鉆孔抽采瓦斯因素,確定鉆孔位置的布置對瓦斯抽采效果具有制約性作用;同時,在分析卸壓瓦斯運移規(guī)律的基礎(chǔ)上,初步探尋了鄰近層卸壓瓦斯運移路徑。
　　通過理論研究、數(shù)值模擬以及工程實踐考察相結(jié)合的方法,主要研究以下三個方面:
　　(1)關(guān)鍵層回采上覆巖層卸壓區(qū)域數(shù)值模擬
　　依據(jù)現(xiàn)有的上覆巖層

3、移動理論,提出采空區(qū)上覆巖層“O”形圈呈錐形分布,運用FLAC3D軟件模擬分析關(guān)鍵層工作面回采過程中上覆巖層卸壓區(qū)域,確定“O”形圈環(huán)形區(qū)域范圍,為布置裂隙帶鉆孔設(shè)計參數(shù)提供理論指導(dǎo)依據(jù)。
　　(2)瓦斯流動規(guī)律
　　分析了Y型通風(fēng)和U型通風(fēng)工作面采空區(qū)瓦斯以及回采期間鄰近層卸壓瓦斯流動規(guī)律,確定可將卸壓瓦斯運移路徑簡化為:被保護層→裂隙帶→采空區(qū)→回風(fēng)巷,為卸壓瓦斯的治理提供明確的方向。
　　(3)關(guān)鍵層工作面卸壓瓦

4、斯綜合治理技術(shù)實踐
　　對關(guān)鍵層工作面卸壓瓦斯治理技術(shù)的兩個實例進行了分析:實例一,在潘一礦2371(1)工作面作為13煤下保護層開采,在理論分析以及數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上,設(shè)計該工作面瓦斯綜合治理方案,考察并分析了工作面回采期間回風(fēng)瓦斯?jié)舛纫约案黝愩@孔抽采瓦斯純量的變化情況,同時分析了采空區(qū)埋管抽采和回風(fēng)瓦斯?jié)舛戎g的關(guān)系,提出可采用監(jiān)測的采空區(qū)埋管抽采瓦斯純量作為預(yù)警值;實例二,在新莊孜煤礦66210工作面實施被保護層、裂隙帶、采空