谢桥煤矿上保护层开采保护范围研究

谢桥煤矿B6煤层的开采对B4煤层进行卸压保护,利用数值模拟软件,根据膨胀变形量确定被保护层保护范围,模拟出走向卸压角分别为78.5°和77.6°。倾向卸压角分别为78°和侧80°,得到B4煤层的卸压保护范围。根据模拟得出的卸压角和B6煤层工程实践,设计煤层变形考察孔和测压考察孔,现场测定被保护煤层的变形量、瓦斯压力,研究其在保护层的开采过程中的变化规律,得到准确的卸压保护范围,保证卸压瓦斯抽采的有效性。     

低透气性煤层群保护层开采保护范围及效果考察研究

开采保护层区域防突措施是当前行之有效的防突治本措施。以施茶亭煤矿为例,试验考察确定了保护层开采有效保护范围,并对保护效果进行了分析。开采上保护层2#煤层后,通过测定被保护层3#、4#煤层瓦斯压力、钻孔流量、相对膨胀变形率,得出3#煤层沿倾斜方向下方卸压角为75°,4#煤层沿倾斜方向下方卸压角为73°,3#煤层走向方向卸压角为60°,4#煤层走向方向卸压角为60°。3#、4#煤层最大残余瓦斯含量分别为4. 39 m3/t、4. 96 m3/t,小于8 m3/t,表明在保护层卸压保护范围内为无突出危险区。3#煤层透气性增大1812倍,4#煤层透气性增大664倍,保护效果非常明显。对于低透气性煤层群开采具有重要工程应用价值。     

保护层开采过程中增透效果及卸压范围研究

基于保护层开采条件下煤层变形破坏特征,采用RFPA2D-flow数值模拟软件,对被保护煤层的应力分布特征、煤层透气性变化规律和煤层变形量进行了数值模拟分析;同时对潘三矿近水平煤层进行下保护层开采试验研究,考察了保护层开采保护边界范围的卸压增透效果.结果表明,保护层开采后,过渡卸压区内煤体膨胀率为1.85％,煤层透气性系数可增大到原来的70倍.结合瓦斯抽采可以使保护层在走向方向和倾斜方向的有效保护卸压角从原来的锐角扩展到90°,使被保护煤层的卸压范围得到扩大.     

近距离上保护层开采保护范围研究

通过对数值模拟研究平煤十一矿己二采区己14-15-22090工作面保护层开采的保护范围,在走向和倾向上分别布置两组钻孔测定保护层开采后被保护层的瓦斯参数,根据测压钻孔确定被保护层在理论保护线两侧瓦斯压力分布,通过瓦斯压力确定被保护层保护范围,并结合数值模拟和现场测试,确定保护范围为沿走向的卸压角为56°,沿倾向的卸压角为71.57°,保护层开采后,被保护层的透气性增大了18.44～171.39倍.     

突出煤层群俯伪斜上保护层开采的保护范围研究

为研究突出煤层群急倾斜煤层俯伪斜工作面上保护层开采的保护范围划定问题,对某矿4-6区首采工作面上保护层开采的保护范围进行了现场考察研究。结果表明:上保护层开采后沿倾向上、下边界保护范围的卸压角分别为85.7°和79.5°,沿走向保护范围的卸压角在倾向不同高度呈不规则分布,为47.1°~74.1°,急倾斜煤层俯伪斜工作面上保护层考察的保护范围与防突规定划定范围有明显差异;保护层开采后,被保护层的透气性系数增大了53~360倍,卸压瓦斯抽采体积分数达到40%~65%,平均抽采率达到了79.1%,保护层开采瓦斯区域治理措施有效降低了被保护煤层开采的突出危险性。     

倾斜长壁下保护层仰斜开采保护范围的研究

渝阳煤矿为了避免直接开采强突出M8煤层的高成本、高风险,保持矿井的持续稳定发展,提出了+150 m水平东翼先行开采M11煤层作为保护强突出M8煤层的研究。采用钻屑瓦斯解析指标方法考察倾向上山、下山卸压角,采用钻孔瓦斯流量变化方法考察走向卸压角来确定M11煤层开采后沿走向方向对M8煤层的卸压角,最后通过被保护层效果验证认定被保护层得到了充分保护。     

近距离煤层群瓦斯立体抽采技术研究

针对桐梓煤矿近距离煤层群开采,首先选择瓦斯含量较小、突出危险性低的煤层作为保护层进行开采,利用其开采扰动作用提高下部卸压煤层的透气性。采用顺层钻孔、低位走向穿层钻孔、采空区埋管和底板上向穿层钻孔等措施对煤层群进行立体化综合抽采,试验表明：保护层工作面瓦斯预抽采率在55%以上,消除了煤与瓦斯突出危险性,工作面开采后上隅角瓦斯体积分数控制在1%以下;6号、7号和9号被保护煤层经卸压后透气性系数分别增加了392、320和289倍,瓦斯抽采率超过60%,实现了煤与瓦斯安全高效共采     

下保护层开采上覆煤岩层卸压效果研究

以晋城矿区开采9~#煤层作为3~#煤层下保护层为工程背景,采用数值模拟手段研究下保护层开采上覆煤岩体卸压效果及被保护层煤体膨胀变形规律,并确定有效保护范围。研究结果表明:保护层回采后,上覆煤岩体具有分区卸压效应,卸压效果随与工作面垂直距离增加而降低;被保护层倾向卸压角为63°,走向卸压角为60°;采空区中部被保护层膨胀变形率保持在4‰左右,为稳定卸压区域。现场工业试验后,钻孔电视发现被保护层煤体受采动影响产生离层裂隙;煤层瓦斯参数测定指出被保护层煤体瓦斯含量、瓦斯压力分别降低至开采前50%和60%。     

近距离煤层群下保护层开采卸压保护效果研究

为了防治石屏一矿近距离煤层群开采过程中存在的煤与瓦斯突出风险,运用FLAC3D数值模拟软件分析了11025下保护层开采对上覆C19主采煤层卸压保护效果。研究结果表明:平均厚度1.3 m的下保护层开采后,距离20.9 m的上覆煤层应力释放呈现很强的分区分带性,采场中部一定范围内的应力明显降低,靠近采场边缘应力增大,中心最大位移量约为440 mm。基于法向应力和膨胀变形率指标确定煤层倾向方向卸压角运输巷侧为δ1=60.4°,风巷侧为δ2=67.9°,走向方向两端卸压角δ3=δ4=58.7°。下保护层开采后,卸压范围内C19主采煤层透气性系数提高7倍,最高瓦斯抽采速率1.13 m3/min,瓦斯压力降为0,起到了良好的卸压保护效果。     

近距离上保护层开采保护效果考察

为了有效考察潘一矿11518工作面区域瓦斯治理效果,实测被保护区域7-1煤层残余瓦斯压力(含量)、卸压角等参数,分析上保护层保护效果,结果表明:11518工作面开采对下覆7-1煤层走向、倾向上方、倾向下方的卸压保护角分别为58°、76°、77°,被保护层工作面7-1煤层累计预抽卸压瓦斯585.44万m~3,抽采率为78%,经保护卸压抽采后实测残余瓦斯压力为0.20 MPa,残余瓦斯含量为3.48 m~3/t,分别降低90%、58%,保护效果显著。     

高突煤层保护层瓦斯综合治理技术

高突煤层作为保护层开采时,其邻近层的瓦斯涌出量很大,上下邻近煤层的卸压瓦斯将大量涌入开采煤层及采空区,严重威胁保护层工作面的安全与生产。文章详细介绍了综合治理C15,B9b邻近煤层的卸压瓦斯技术。     

高瓦斯煤层群薄煤层保护层开采卸压效果分析

针对沙曲矿北翼高瓦斯近距离煤层群安全高效开采的问题,运用数值模拟和理论分析相结合的方法,分析了近距离煤层群薄煤层保护层开采的卸压机理,提出了对2#薄煤层进行保护层开采。根据北翼2#薄煤层22201首采保护层工作面的实际情况,分析了2#薄煤层保护层开采对下邻近被保护煤层的卸压保护范围,进而确定了保护层开采解放煤量。现场试验结果表明,对2#薄煤层进行保护层开采卸压效果明显,大大提高了被保护煤层瓦斯预抽的效果。     

钻采极薄保护层上覆煤层渗透率演化规律研究

通过数值分析方法及现场工业试验等手段,对钻采近距离极薄保护层上覆煤层渗透率变化规律进行研究,得出钻采极薄下保护层上覆煤岩层渗透率分布特征、被保护煤层渗透变化规律等。研究成果对极薄保护层开采及卸压瓦斯抽采参数优化等具有一定的指导意义。     

保护层开采穿层钻孔抽采最大化技术研究

保护层开采时,对被保护层的瓦斯治理是一项非常重要的工作。通过合理的钻孔布置,既减少了钻孔的工程量,又能提高钻孔的利用率,真正做到了瓦斯治理工作最大化、科学化。     

多煤层保护层开采防治瓦斯技术试验研究

通过对金竹山矿业公司某矿23采区将2煤作为5煤保护层开采后的范围与效果考察研究,得出了保护范围卸压角。保护区域内的钻孔瓦斯流量衰减系数由开采前的0.016、0.015 d-1下降到0.008、0.011 d-1,钻孔7 d平均瓦斯抽采量提高了2~3倍。     

渝阳煤矿开采下保护层保护效果考察

通过向被保护层倾斜、走向方向施工考察钻孔,采用BC-Ⅰ型煤层顶底板变形测定仪测定被保护层顶底板位移量;采用被动式测压法测定被保护层受保护前后瓦斯压力;采用DGC直接测定煤层瓦斯含量仪器测定被保护煤层的原始瓦斯含量及残余瓦斯含量,确定了渝阳煤矿下保护层M_(11)煤层开采后,对应M_8煤层被保护层走向方向卸压保护角为95°,倾斜方向卸压保护角为90°,保护区域内的保护效果有效。     

远程下保护层开采被保护煤层变形规律研究

基于相似模拟试验方法，模拟远程下保护层开采时被保护层变形分布特征，将被保护层变形分为压缩变形区、卸压膨胀变形区、卸压膨胀变形稳定区、卸压膨胀变形区、压缩变形区5个区域，变形呈现“M”形态，两边呈现对称分布．工程实践表明，远程下保护层开采后，在采空区上方的一定范围内被保护层产生卸压膨胀变形，煤体弹性潜能得以释放，透气性增大，消除或减小了被保护层煤与瓦斯突出危险性．研究结果经过工程应用取得了显著的经济技术效益．     

强突煤层保护层工作面煤与瓦斯共采技术

为实现远距离下保护层1252(1)工作面安全高效回采,基于深井煤层群强突煤层的特点,分析了工作面本煤层及被保护层瓦斯涌出情况,提出了1252(1)工作面"一面五巷、沿空留巷、Y型通风、地面钻井"的瓦斯治理模式,形成了井上下立体抽采格局,考察了1252(1)工作面回采瓦斯抽采效果及瓦斯涌出积聚状况。考察结果表明:工作面绝对瓦斯涌出量为120~130m3/min,抽采率达到91%,浓度大于30%的高浓瓦斯抽采量占瓦斯抽采总量的85%,回风流瓦斯浓度0.3%~0.4%,实现了煤与瓦斯共采。     

近水平煤层下保护层保护范围的数值模拟

以淮南潘三矿近水平煤层下保护层开采工程为研究对象,基于瓦斯渗流、煤岩体变形的基本理论和有限元计算方法,通过模拟下保护层开采后被保护层的应力场和变形场的发展过程,确定了随着保护层工作面的推进,被保护层的应力变形和膨胀变形规律;根据应力卸压保护准则和煤体变形准则,提出了合理保护边界划定依据。研究表明,在结合地面钻井抽采的情况下,近水平煤层下保护层开采后,被保护层的理论保护范围存在扩界空间,可扩大到与下保护层等长等宽。现场试验与数值模拟结果基本吻合。     

特厚煤层群保护层开采与瓦斯预抽采防突技术的实践

通过鹤岗矿区南山煤矿抽采瓦斯示范性研究,获得了煤与瓦斯突出、厚煤层群无保护层开采条件下的保护层开采与瓦斯预抽防突的适用技术。该项技术不仅适用于该煤层赋存条件与开采条件下的鹤岗矿区高突矿井,对类似开采条件的其它高突矿井,也具有一定适用性和参考价值。