基于岩层移动的下邻近层卸压瓦斯抽采及应用

以淮南新庄孜矿62114工作面为工程应用背景,研究分析了近距离上保护层开采工作面的瓦斯涌出规律,并提出了瓦斯治理措施.研究结果表明,1)上保护层采动作用下,在采动影响范围内下伏煤岩体可分为底鼓裂隙带和底鼓变形带,处于底鼓裂隙带内的下被保护层有向保护层采空区运移的趋势;2)在近距离上保护层开采工作面采用Y型通风方式可解决工作面上隅角瓦斯积聚、超限问题;3)下被保护层的穿层钻孔间距设计原则上需小于等于1倍的层间距,才能保证有效杜绝被保护层卸压瓦斯涌入保护层工作面.最后对淮南新庄孜矿近距离上保护层开采工作面进行了瓦斯抽采效果分析和总结.     

近距离上保护层开采工作面瓦斯涌出及瓦斯抽采参数优化

为确保近距离上保护层工作面的开采安全,同时有效抽采下被保护层的卸压瓦斯消除其突出危险性,开展了近距离上保护层开采工作面的瓦斯涌出规律研究,在此基础上对被保护层的卸压瓦斯抽采参数进行了优化。研究结果表明：下被保护层12煤层位于上保护层开采后形成的底臌断裂带内,层间裂隙发育充分,保护层工作面瓦斯涌出量大多来自被保护层的卸压瓦斯;在采用底板岩巷上向网格式穿层钻孔对被保护层进行卸压瓦斯抽采时,被保护层卸压瓦斯流向保护层工作面还是穿层钻孔由瓦斯在裂隙中流动形成的沿程阻力决定;被保护层12煤层穿层钻孔间距确定为1倍层间距大小,即穿层钻孔间距为16 m。工程应用表明,该设计参数能够满足保护层安全开采及被保护层消除突出危险性的要求。     

远距离上保护层开采保护效果分析

以红菱煤矿西三采区上保护层开采为工程背景,通过总结保护层7煤工作面瓦斯涌出量的变化规律,结合现场实测的12煤瓦斯压力,对远距离条件下上保护层开采的保护垂距进行了考察.结果表明:被保护层12煤虽处于理论计算的最大保护垂距范围外,但仍能得到一定程度的卸压,部分卸压瓦斯可通过采动产生的层间裂隙上浮运移至保护层工作面.这为红菱煤矿远距离条件下上保护层开采的可行性提供了数据支持.     

远距离下保护层开采的保护效果数值分析

 摘 要：开采保护层是预防煤与瓦斯突出最有效、最经济的区域性防突措施。针对向阳煤矿远距离下保护层开采问题,理论分析了远距离下保护层开采的可行性及科学性;运用计算机数值模拟的方法,模拟远距离下保护层开采过程中被保护层的应力分布规律和膨胀变形程度,分析层间距与岩层岩性对开采保护层保护效果的影响,得出远距离下保护层开采对被保护层的保护效果。计算分析认为：开采保护层一1煤层对被保护层二1煤层起到了一定的保护效果,结合保护层开采和瓦斯预抽采可以实现有效消突。     

高应力远距离下保护层开采瓦斯治理效果分析

为实现高应力、突出煤层安全开采,采取远距离下保护层开采技术,利用底板巷抽层钻孔抽采被保护层卸压瓦斯。考察表明,在远距离下保护层开采期间,采动影响能够有效卸压,提高被保护层的透气性、增大相对变形量和降低瓦斯压力。被保护层掘进过程中未出现瓦斯超标现象,实现了安全快速掘进,充分说明远距离下保护层开采措施,在解决瓦斯问题的同时,消除了地应力问题。     

金能煤业公司3122工作面瓦斯综合治理技术应用

金能煤业公司以2#煤层作为3#煤层的保护层。在开采2#煤层3122工作面时,由于保护层与被保护层间距较近,在保护层工作面开采时,下覆被保护层的瓦斯大量涌入上保护层工作面,造成回采期间瓦斯涌出量增大。针对此情况,结合3122工作面实际条件,学用顺层与穿层抽放、采空区埋管抽放、高位钻孔抽放和地面钻井抽放相结合的瓦斯治理技术,有效地解决了近距离保护层工作面的瓦斯超限问题,对相似条件下的工作面瓦斯治理具有借鉴作用。     

深部远距离煤层群卸压主控因素及首采层优选方法研究

为了选取合理的深部远距离煤层群首采保护层,进行了煤层群开采卸压主控因素正交模拟研究,构建了有效卸压的主控因素耦合关系,提出了深部远距离煤层群首采保护层优选方法并开展了工程应用研究,考察了首采层开采对邻近层的卸压保护效果,检验了保护区卸压瓦斯抽采区域防突措施效果,评价了深部远距离煤层群首采保护层优选方法合理性。结果表明:在不考虑煤层群层间厚层坚硬岩层的情况下,远距离煤层群下保护层开采对上覆邻近层的卸压效果影响的关键主控因素为保护层采高、煤层层间距,上保护层开采对下伏邻近层的卸压效果影响的关键主控因素为煤层层间距;常规采高条件下(采高≮10 m),深部远距离煤层群只能选择下保护层开采模式,层间距必须在《防治煤与瓦斯突出细则》要求的最大保护层垂距范围内,且达到不破坏上被保护层的最小理论层间距,同时保护层采高应达到最小保护层厚度要求;朱集西矿远距离煤层群13-1、11-2、8煤层应当选择11-2煤层作为首采保护层,其开采对上覆13-1煤层能够形成有效卸压保护、对下伏8煤层不能形成有效卸压保护,有效卸压保护范围内13-1煤层采用地面井结合井下钻孔进行卸压瓦斯抽采能够实现区域防突措施有效;基于关键主控因素的深部远距离煤层群首采保护层优选方法合理,以此形成的深部远距离煤层群井上井下联合抽采防突技术可靠。     

远距离下保护层开采条件下瓦斯抽采技术及应用

基于潘三矿远距离下保护层的开采条件,采用"底板瓦斯抽采巷+上向穿层钻孔"方法抽采被保护层卸压瓦斯,通过监测瓦斯流量及压力变化,结果表明,这一方法能有效地防止综放开采时煤与瓦斯的突出。     

近距离煤层群上保护层开采在义忠煤矿的应用

义忠煤矿属于近距离煤层群开采,矿井实际开采煤层为9#、11#、14#煤层,层间距分别为17、13 m,通过分析选取9#煤层为上保护层开采,可以有效地防治被保护层的煤与瓦斯突出事故。当9#煤层11091工作面进行开采后,11#煤层11111工作面瓦斯渗透系数从原始煤层的0.516m2/MPa2·d增大至8.348 m2/MPa2·d,透气性增大10多倍,最大瓦斯残余含量降为5.859 8 m3/t,防突效果显著,保证了矿井的安全生产。     

被保护层保护效果的影响因素研究

在保护层开采理论基础上利用关键层理论分析了保护作用机制,明确了保护效果与层间坚硬岩层、保护层与被保护层距离之间的关系,提出近距离煤层群、中距离煤层群、远距离煤层群的概念,指出了在相对层间距不同的情况下可采用不同的辅助手段扩大保护效果。