夹河煤矿解放层开采瓦斯涌出规律研究

解放层的开采可有效降低被解放层的瓦斯压力和含量,对解放层开采瓦斯涌出规律进行研究,可摸清矿井开采煤层瓦斯赋存情况及涌出特点,为工作面瓦斯抽采系统设计及瓦斯治理措施提供依据.夹河煤矿-1010m采区7煤层作为上解放层开采对9煤层的解放效果进行了研究和分析,确定了7煤层的开采可有效卸压9煤层瓦斯压力、降低9煤层瓦斯含量.     

试论扩大解放层解放作用的开采技术措施

众所周知,开采解放层是防止煤与瓦斯突出的行之有效的区域性措施。解放层开采后,通过上覆或下伏煤岩层的垂向移动W、水平移动U、倾斜变形T、曲率变形K和水平变形ε,能够部分地卸除突出危险煤层中的地应力;通过岩层垂向移动量不等产生的沿岩层层面方向的裂缝—离层,以及岩层的水平变形大于其极限抗拉变形而产生的垂向裂缝,能够部分地排放突出危险煤层中的高压瓦斯,降低瓦斯压力和压力梯度。如图1所示的就是中梁山南井 280m水平下解放层开采后,上部被解放层瓦斯压力、流量与工作面距离的变化曲线。可以看出,无论是卸压,还是排放高压瓦斯,都是通过采场覆岩移动和变形, 产生水平方向和垂直方向的裂隙网来达到的。因此,如果能够在开采技术上采取措施,尽量增大上覆或下伏煤岩层的移动和变形,就可以在一定程度上扩大解放层的解放作用。而对这一问题进行探讨,对煤矿安全生产是有着重要的现实意义的。     

解放层开采瓦斯涌出规律研究

解放层的开采可有效降低被解放层的瓦斯压力和含量,对解放层开采瓦斯涌出规律进行研究,可摸清开采煤层瓦斯赋存情况及涌出特点,为工作面瓦斯抽采系统设计及瓦斯治理措施的制定提供依据。对夹河煤矿-1 010 m采区7煤作为上解放层开采对9煤的解放效果进行了研究,结果表明7煤的开采可有效卸压9煤瓦斯压力,降低9煤瓦斯含量。     

本煤层自身解放范围及应力分布研究

本研究是在有急倾斜煤层的采用条带式下行非正规采煤方法的爱和山井进行的。经过瓦斯压力、瓦斯流量、煤层收缩变形等的测定、考察、分析认为:地层受采动影响地应力将重新分布为集中带、初始卸压带和充分卸压带,该三带分别位于采场垂深25～30m 以下、采场垂深15～25m 和采场下方约15～18m 以内。掘进巷道周围岩体应力分布也存在三个带,其顺槽卸压带位置在巷道下方10m。根据煤层消除突出危险的三个指标,即瓦斯压力降低50%(5kg/cm~2)以下、煤层瓦斯含量排出26%以上瓦斯地质因素综合指标 K_D,小于1.3的标准,确定条带采煤法自身解放安全范围为14m、顺槽解放范围在垂深7m 范围内、由顺槽两边作68°斜线的范围即是解放范围。     

上解放层底板下向钻孔抽放被解放层瓦斯技术研究

开采上保护层以解放邻近有突出危险煤层时,被解放层卸压瓦斯会通过裂隙大量涌入保护层采空区和工作面,增加了保护层工作面瓦斯治理工作难度.而在条件充许的情况下,如果直接对被保护层卸压瓦斯进行抽放可达到事半功倍的效果.据此思路,根据开采煤体时底板破坏理论可计算底板最大破坏范围及深度,提出上保护层底板下向钻孔抽放被保护层卸压瓦斯的抽放方法,并给出了抽放钻孔布置的设计方案.     

俯伪斜下保护层开采保护范围的现场考察分析

开采保护层是在突出矿井开采煤层群时的重要的安全措施,考察保护范围对安全生产起着指导作用。为了划定俯伪斜下保护层开采急倾斜煤层群保护范围,对某煤矿下保护层6#煤层工作面3601对应的被保护层4#煤层布置压力孔和流量孔进行了现场观察。分析表明:保护层开采导致被保护层瓦斯压力呈现"四带"分布以及瓦斯流量呈现"M"状态分布;在压力变化的基础上,划分出下保护层倾向下山方向的卸压保护角为86°;在综合压力变化和流量变化基础上,划分出下保护层沿走向的卸压保护角范围为45°～72.47°。     

提高缓倾斜近距离下邻近层瓦斯抽放效果

<正> 选择近距离煤层作解放层开采时,由于煤层之间距离近,卸压瓦斯向采空区方向流动的阻力小,邻近煤层受采动影响卸压快,在采空区通风负压和瓦斯压力的作用下,必然会出现大量的邻近层卸压瓦斯涌入回采工作面的现象。导致解放层工作面回风流中瓦斯超限,影响正常的安全生产,并给开采解放层抽放瓦斯工作带来较大的困难。国外曾有人提出,在缓倾斜和倾斜条件下,距开采层下部6m 以内的煤层列为不可抽放的煤层。因此,在选择近距离煤层作解放层开采     

解放层开采解放效果数值模拟分析研究

针对某矿冲击矿压频繁的现象,运用FLAC3D数值模拟软件分析研究了该矿58煤、60煤解放层开采的卸压效果。结果表明:开采上解放层58煤时,底板塑性区范围向下最大达到24 m,未扩展到60煤层,但应力降低范围达到了60煤层及其顶底板,起到一定的卸压作用;开采下解放层60煤时,底板塑性区范围向上最大达到45 m,扩展到58煤层底板,对58煤起到很好的解放作用。鉴于该矿实际条件,应先开采60煤解放层,可对58煤起到极好的解放作用,降低冲击发生频率,模拟结果为保护层开采有效预防与控制冲击矿压灾害提供理论依据。     

张小楼井下邻近层卸压范围考察

上煤层开采使下邻近层卸压,下邻近层瓦斯压力将会下降。准确测定上煤层开采前后下邻近层瓦斯压力的变化,确定下邻近层的卸压保护范围,对下邻近层瓦斯治理有重要意义。利用速凝水泥封孔测压工艺,在庞庄煤矿张小楼井-1025西一下山采区7煤层工作面施工测压钻孔测定9煤层的瓦斯压力,考察7煤层工作面推进过程中下邻近层9煤层瓦斯压力的变化规律。结果表明,7煤层工作面回采前后,9煤层瓦斯压力由0.65 MPa下降至0.41 MPa,走向卸压角为65°,走向卸压保护距离为13.5 m,7煤层开采对9煤层卸压效果显著。     

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。     

低透气性煤层瓦斯抽采技术研究与应用

对突出煤层进行瓦斯抽采,减小煤层瓦斯压力,降低煤层瓦斯含量是煤矿消除瓦斯事故的基础性工作,若采用传统的对低透气性突出煤层直接进行瓦斯抽采,瓦斯抽出量非常小,很难达到消除煤层瓦斯突出的目的。但通过开采解放层,使得被解放煤层内孔隙率增加,煤层透气性增强,从而提高被解放层的瓦斯抽采容易程度。在开采解放层后立即对被解放煤层进行瓦斯抽采,降低突出煤层内的瓦斯含量,减小瓦斯压力,从而消除了煤层突出危险性。     

急倾斜煤层正台阶开采对下部煤体的卸压保护效果考察

根据急倾斜煤层正台阶回采工作面的煤层和开采参数等对上一台阶回采后对下部煤体的卸压保护及应力分布进行理论分析,然后通过在工作面回采过程中瓦斯压力、突出预测指标等相关参数进行现场测定和考察,得出急倾斜煤层正台阶采煤方法上一台阶回采后对下部煤体产生了卸压保护效果,并确定了其卸压保护的范围。     

急倾斜突出煤层群开采首采煤层的选择

介绍了急倾斜突出矿井煤层群开采技术条件,并基于江西沿涌矿井的32采区开采,论述了急倾斜突出煤层解放层选择,通过对瓦斯突出强弱和保护层的顶板冒落高度数量分析,推荐了合理的突出煤层开采顺序,为矿井工作面接替和安全生产提供有力的保障。     

深井强冲击煤层解放层开采防治冲击地压研究

某矿4煤采掘时多次发生冲击地压针对该矿实际地质条件,采用数值模拟方法分析上、下解放层开采对4煤被解放层的解放效果及1410工作面上平巷发生冲击地压原因。研究6煤和1煤解放层不同开采时期的应力分布特征,确定4煤被解放层上下部临界卸压角和临界卸压点位置及被解放层回采工作面超前临界卸压范围,为后续4煤工作面开拓开采巷道布置参数优化提供依据。     

急倾斜特厚煤层围岩应力演化规律数值模拟研究

以乌东煤矿45~#煤层西翼工作面为背景,运用FLAC~(3D)软件对其围岩应力场的分布及演化规律进行数值模拟分析,得到了急倾斜特厚煤层水平分段开采采场围岩应力的分布特征。研究表明:急倾斜煤层水平分层开采之后,下部煤体在煤层走向方向形成四区;并且随着开采长度的增加,卸压区向开采层下部煤体转移;上分层开采后下部煤体产生明显卸压,其卸压形状呈现“耳”型,卸压范围靠近煤层底板侧卸压程度高于煤层顶板侧;下部煤体的采动影响范围深度随着埋深和煤厚的增加而增大,煤体的充分卸压深度范围基本保持不变。研究结果为下部煤体卸压瓦斯治理提供了理论支撑。     

新兴矿薄煤层解放层开采数值分析

为有效防治冲击矿压灾害,利用FLAC3D数值模拟软件模拟了新兴矿开采上、下解放层对被解放层的卸压效果。结果表明:上解放层开采,63#煤的开采对65#煤起到一定的应力解放作用,但是不够充分;上解放层开采,65#煤的开采对于67#煤起到了解放作用,由于65#煤开采后的底板破坏深度最大为24 m,卸压深度最高达65 m左右,对67#煤的顶底板起到卸压作用;下解放层开采,67#煤的开采顶板破坏高度要大于底板破坏深度,其卸压高度约为70 m左右,对65#煤起到了很好的解放作用。     

开采解放层综采工作面瓦斯综合治理技术

为开采解放层采用了专用排瓦斯巷、高位抽放尾巷、高位钻场、高抽巷、底抽巷等先进瓦斯治理技术,并通过回采时对该采面的瓦斯变化、瓦斯地质情况、瓦斯来源及瓦斯抽放的参数进行总结、分析,及时提出改进措施、办法。为瓦斯含量高、层间距较近的煤层群开采解放层,提出了多方位的瓦斯综合治理措施,为有效治理瓦斯提供了宝贵经验。     

急倾斜煤层底板巷道布置的安全尺寸研究

急倾斜煤层开采底板出现卸压带、支承压力带和沿层面的滑移带,通过数值计算分析了底板位移和应力分布规律,及采动影响范围,确定了急倾斜煤层底板巷道布置的安全尺寸。     

开采中近距离解放层时,被解放层初期卸压瓦斯集中涌出及防治

<正> 在瓦斯突出矿井中,开采煤层群时,必须首先开采解放层。当解放层回采工作面回采到一定距离时,处在它的上或下邻近突出危险煤层均会突然出现初期卸压现象。表现为:层间岩层的明显凸起和形成鱼鳞状的岩层裂隙,邻近煤层的瓦斯突然大量地涌到正在回采的解放层工作面,进而波及到采区内外的较大范围,并严重地威胁安全生产。一般要持续5～15天以后,瓦斯涌出量才逐渐衰减到能用通风的办法把瓦斯稀释到规程允许的程度。因此,了解和掌握这一特殊瓦斯动力现象的规律性对于保证安全生产十分必要。     

突出危险性分析在下解放层选择中的应用

以梯子岩煤矿二采区为工程背景,针对近距离突出煤层群开采条件,从突出危险性视角开展对下解放层选择研究,以地勘报告瓦斯参数、突出危险性鉴定参数、现场补测参数为依据对各煤层的突出危险性进行对比分析研究,判断出各煤层的突出危险性强弱关系,从定性定量方面实现下解放层的选择,为下解放层开采降低安全风险,提高区域瓦斯治理的可靠性和经济效益,为相似条件的煤层群解放层选择提供参考。