千米深井保护层开采煤层卸压效果分析

平顶山天安煤业股份有限公司十二矿己15-31010工作面垂深为1 015～1 130 m,为煤与瓦斯突出煤层,采用开采解放层己14煤层预抽瓦斯是解决己15煤层煤与瓦斯突出的关键技术,因此,针对深部保护层开采过程中下部煤层的卸压效果需进行深入分析。首先根据实际地质条件建立了三维数值模型,计算了己14煤开采过程中下部己15煤层的应力分布。计算结果显示,下部己15煤层在上部保护层开采过程中压力先升高后降低,在采面通过40 m后煤层压力降低至小于1 MPa;但在采空区外侧集中应力区,最大应力值高达42 MPa。现场监测数据显示,采空区下方煤层巷道瓦斯浓度显著增大,但外侧煤层巷道瓦斯浓度变化较小,在上方采面通过40 m后,巷道变形趋于稳定,煤层得到充分卸压。综合数值计算结果和现场监测数据可知,深部近距离保护层开采可以显著降低下部煤层压力,释放煤层瓦斯,但由于集中应力的影响,难以释放位于采空区边缘的下部煤层瓦斯。     

千米深井保护层协同开采技术研究与应用

为了应对千米深井复杂煤层开采的严峻安全形势,实现千米深井绿色安全高效开采,平煤十二矿通过研究保护层协同开采技术,从3个层面实现了矿井安全高效绿色开采:通过岩石保护层开采进行卸压,提高被保护层瓦斯渗透性与抽放率,实现解放层安全开采;煤矸石井下筛分洗选,矸石不升井,直接经井下洗选系统洗选后回填到采空区,解决矸石地面排放造成的环境污染与破坏的问题;保护层开采的精煤得以回收,被保护层得以解放,抽采的瓦斯得以利用,实现了煤与瓦斯高效共采,提高矿井资源采出率,增加矿井服务年限。     

高瓦斯薄煤层保护层开采技术研究

根据沙曲矿的具体地质条件,通过理论分析,确定矿井北翼2#薄煤层做为下方3+4#和5 #煤层的保护层;针对2#煤层的赋存条件,研究了22201工作面的采煤技术,包括巷道布置、工作面主要设备和采煤工艺;设计了本煤层、下部3+4#煤层和采空区瓦斯的抽采方式.现场工业性试验证明,效果良好.     

远距离下保护层开采上覆煤岩体卸压效应研究

运用计算机数值模拟方法,对远距离下保护层开采上覆煤岩体应力分布、被保护层卸压变形规律进行研究,得出下保护层开采被保护层应力分布特征、卸压范围、变形规律等.结果表明,下保护层开采后对被保护层可以充分卸压,卸压保护层角为50°左右,被保护层最大膨胀变形率为1.5%,被保护层产生膨胀变形使其透气性增大,创造煤与瓦斯共采的条件.研究成果应用于工程实践,取得了显著的技术经济效益.     

保护层跨石门开采安全揭穿突出煤层

三汇一矿属严重煤与瓦斯突出矿井，石门揭穿突出煤层十分困难，安全可靠性极差。文章介绍了三汇一矿采用保护层跨石门开采，安全揭穿突出煤层的方法和效果。     

新集一矿远距离下保护层开采试验研究

借鉴相邻淮南矿业集团采用首采11-2煤层作为13-1煤层远距离下保护层开采的实践经验,以新集一矿11-2煤层281110工作面开采为例,对远距离下保护开采进行了试验研究,考察了下保护层开采有效保护范围,统计了保护层开采过程卸压瓦斯抽采效果,测试了被保护区残余瓦斯参数,对被保护层区域防突措施效果进行了检验。研究结果表明:新集一矿11-2煤层作为下保护层开采,最大保护垂距为126m,不破坏上部被保护层的最小层间距离为35m,作为上覆13-1煤层的下保护层开采其走向、倾向上方、倾向下方的卸压保护角分别为57.3°,89.2°,74.8°,配合有效卸压瓦斯强化抽采措施被保护层13-1煤层区域防突措施效果有效。     

高瓦斯隧道揭煤施工技术研究

庙埂隧道为高瓦斯隧道,其在煤系地层施工过程中,为探明煤层赋存参数及确保揭煤施工安全,制订了严格的揭煤工序及施工超前探测钻孔、预测钻孔,准确掌握了隧道穿越煤层、瓦斯的赋存情况,并在快速判识探明煤层的无突出危险性后,采取相应安全防护措施,安全、高效地揭穿煤层,提高了工程进度。     

贵州高瓦斯矿井条件下三步揭煤法防突技术研究与应用

通过对石门煤与瓦斯防突技术的研究,基本总结出了一套适合贵州高瓦斯条件下的石门安全揭煤技术,为矿井石门揭煤提供了安全基础,对今后各类石门安全揭煤具有借鉴意义。     

保护层开采高瓦斯低综采工作面瓦斯综合治理实践

保护层开采工作面瓦斯涌出量大,开采难度大。己15-23110采煤工作面作为上保护层开采的工作面,具有高瓦斯、低采高、高应力等特点,通过对该工作面采取针对性安全瓦斯防治措施,杜绝了瓦斯超限事故,实现了安全和产量双赢。     

千米级深井上保护层开采下伏煤层卸压效果研究

为深入研究千米级深井上保护层开采下伏煤层卸压效果,以埋深超千米的平煤十二矿己_(14)-31070工作面为依托,利用YHW19矿用本安型顶底板位移监测仪对其下伏己15煤层的膨胀变形量进行现场监测。结果表明,随着己_(14)保护层工作面推进,下伏己_(15)煤层膨胀变形量经历了初期平缓增长,中期迅速增长,后期趋于稳定3个阶段,且距采面15～45 m区域为保护层开采卸压主要影响区域,该区域内被保护煤层膨胀变形量受开采速度变化影响显著;己_(15)煤层最大膨胀变形平均值为22.4 mm,最大膨胀变形量平均值为6.82‰,被保护层煤层卸压充分;数据点拟合发现,煤层膨胀变形量、单孔瓦斯浓度与瓦斯抽放总量在整个监测周期内均较好符合一元三次多项式的增长趋势,整个回采过程卸压特征明显,卸压效果显著。     

关于远距离上保护层开采卸压保护角的确定

为了优化采区采掘部署,实现安全高效开采,基于保护层开采区域性防突措施的重要性,即保护层的开采,论文就祁东矿上保护层开采过程中,对下部被保护煤层卸压保护角的理论分析和煤岩及瓦斯动力参数现场考察,得到了矿井一定瓦斯地质单元条件的卸压保护角,该参数能为类似条件下上保护层开采确定卸压保护角提供参考。     

深部高瓦斯煤层群煤与瓦斯协调开采技术

为了解决深部高瓦斯煤层群条件下的煤与瓦斯协调开采问题,在新集矿区实施了多种治理方法。主要的技术措施有保护层开采、瓦斯综合抽采、优化采掘部署等。结果表明:现场治理效果显著,消除了瓦斯超限,缓解了生产衔接紧张问题,初步实现了深部高瓦斯煤层群条件下的煤与瓦斯协调开采。     

远距离下保护层开采煤岩体变形特征

依据淮南矿区某矿的地质采矿条件制作模型,进行物理模拟试验,研究下保护层煤层工作面推进过程中,采动覆岩结构运动规律、采动裂隙动态演化与分布特征及被保护层煤层的应力变化和膨胀变形等规律．研究表明,在下保护层开采过程中,开采离层裂隙可发育到约100m高,采裂高厚比达44;被保护煤层沿走向卸压保护范围达到30m以上、卸压保护角为54°;在采空区四周形成一个离层裂隙发育的“O”形圈,其周边宽度约34m;被保护煤层的卸压瓦斯可通过它被抽采出来．     

远距离下保护层开采煤岩体变形特征

依据淮南矿区某矿的地质采矿条件制作模型,进行物理模拟试验,研究下保护层煤层工作面推进过程中,采动覆岩结构运动规律、采动裂隙动态演化与分布特征及被保护层煤层的应力变化和膨胀变形等规律.研究表明,在下保护层开采过程中,开采离层裂隙可发育到约100 m高,采裂高厚比达44;被保护煤层沿走向卸压保护范围达到30 m以上、卸压保护角为54°;在采空区四周形成一个离层裂隙发育的"O"形圈,其周边宽度约34 m;被保护煤层的卸压瓦斯可通过它被抽采出来.     

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。     

远距离下保护层开采煤岩体变形特征

依据淮南矿区某矿的地质采矿条件制作模型,进行物理模拟试验,研究下保护层煤层工作面推进过程中,采动覆岩结构运动规律、采动裂隙动态演化与分布特征及被保护层煤层的应力变化和膨胀变形等规律．研究表明,在下保护层开采过程中,开采离层裂隙可发育到约100m高,采裂高厚比达44;被保护煤层沿走向卸压保护范围达到30m以上、卸压保护角为54°;在采空区四周形成一个离层裂隙发育的“O”形圈,其周边宽度约34m;被保护煤层的卸压瓦斯可通过它被抽采出来．     

石门短导硐揭煤技术的研究与应用

以古汉山矿19上仓皮带巷揭煤为工程背景,采用理论研究、工程类比和地面模拟相结合的研究方法,通过严格落实区域防突措施、合理设计石门揭煤导硐长度和远距离爆破网络优化等技术和管理措施,进一步完善了石门揭煤的程序。现场应用过程中,有效地保障了揭煤区域的抽采达标和远距离安全爆破,实现石门揭煤区域的安全快速揭煤。     

远距离下保护层开采保护效果研究

采用FLAC3D数值模拟软件对平煤十矿远距离下保护层开采进行模拟,分析了覆岩的卸压情况,下沉量以及被保护层的膨胀率变化特征。模拟结果表明:被保护层处于弯曲下沉带内,煤层膨胀率达到7‰左右,在下保护层的采动影响下,被保护层卸压效果明显,透气性增强;分析得到的覆岩三带分布规律,为卸压瓦斯抽采方法的制定提供了数据支撑。     

倾斜煤层远距离上被保护层连续卸压保护技术研究及应用

针对淮北矿业集团宿南矿区煤层赋存状况及瓦斯灾害程度,提出了倾斜煤层远距离下保护层开采的瓦斯治理方案.分析了倾斜煤层远距离下保护层开采存在的若干问题,并给出了解决方案:1)保护层开采下延,使同水平的被保护层得到完全的保护;2)保护层工作面开采必须超前被保护层工作面1~2个区段,使得被保护层工作面在倾向上得到卸压保护;3)采用沿空留巷或小煤柱护巷技术,杜绝保护层煤柱的留设;4)保护层与被保护层采用联合布置的方式,且将水平大巷和采区上山都布置在保护层的底板岩层中.最后以桃园矿Ⅱ2采区左翼为例,进行了倾斜煤层远距离下保护层开采设计.工程应用表明,该方案能够确保类似地质条件下保护层的安全开采及被保护层的连续卸压保护.