盘江矿区近距离煤层群保护层开采卸压范围研究

为研究盘江矿区保护层开采的卸压范围,以贵州金佳矿作为研究对象,上煤组采用上保护层开采作为区域防突措施,采用下行开采的顺序,即:3~#→7~#→9~#,在金佳矿的历史上,开采3~#煤层之后,7~#煤层在采掘活动中仍然面临"消突不充分、瓦斯大、打钻仍然存在动力现象、打钻打不进"等比较尖锐的问题,因此,应用数值软件对金佳矿上煤组可采煤层1~#、3~#、7~#、9~#煤层建立FLAC数值模型,并应用数值计算保护范围,研究出距离保护层越远的煤层偏移越明显,并研究出保护层沿倾斜方向上保护范围的卸压角δ_1和δ_2分别为73°和89°,走向保护范围的卸压角δ_5为56°;沿倾斜方向下保护范围的卸压角δ_3和δ_4分别为77°和76°,走向保护范围的卸压角δ_6为56°。     

金佳矿立体式分源瓦斯抽采技术应用

为了实现高瓦斯突出煤层的安全开采,提高工作效率,以金佳矿为工程背景,首先对上保护层的卸压效果进行检验,测定位于保护层下方7~#煤层的残余瓦斯含量和残余瓦斯压力,发现7~#煤层工作面区域内最大瓦斯含量为8.552 m~3/t,最大瓦斯压力为0.771 MPa,运输巷掘进区域内最大瓦斯含量为10.423 m~3/t,均超出临界值,说明预计保护范围内7~#煤层存在个别区域未消除煤与瓦斯突出危险性。采用顺层钻孔预抽与瓦斯治理巷穿层预抽相结合的立体式分源瓦斯抽采方法。结果表明,7~#煤层被保护层的1177工作面瓦斯含量下降约5.32 m~3/t,1177运输巷掘进区域瓦斯含量下降约7.38 m~3/t,消除了金佳矿1177工作面回采和运输巷掘进过程中的突出危险性,为其他类似条件矿井瓦斯安全开采提供了借鉴。     

金佳矿下保护层开采保护范围考察技术方案研究

 突出矿井首次开采保护层作为区域防突措施时,须对保护范围进行实际考察,为被保护层工作面的合理布置、简化防突措施、安全生产提供科学依据。以金佳矿中煤组下保护层开采为实例,根据金佳矿下保护层工作面及上部巷道布置、卸压瓦斯抽采方式等因素,提出了以煤层瓦斯压力和煤层应力两个指标来考察保护范围的方案。由于受围岩破碎、煤层顶底板泥岩及施工地点瓦斯超限的影响,导致煤层应力和瓦斯压力钻孔无法施工。最终煤层应力的考察结合中煤组煤岩层的力学性质,采用数值模拟进行。煤层瓦斯压力的考察结合矿井下一步的采掘计划,在下保护工作面回采结束,被保护层工作面111811巷道形成后,利用111811工作面的巷道施工瓦斯解析钻孔进行。通过比较直接法和间接法测定的煤层瓦斯压力值,分析得出采用瓦斯解析钻孔来考察保护范围的方案有效、可取,且数值模拟煤层应力释放率达10%以上的区域也在考察得出的保护范围内。