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...     

近距离突出煤层回采工作面邻近层区域瓦斯治理对策

卧龙湖煤矿各主采煤层均为突出煤层,层间距较近,且均受火成岩侵蚀,工作面回采时上邻近煤层跨落到采空区,给工作面的回采带来瓦斯涌出及煤与瓦斯突出事故隐患。通过采取近距离突出煤层回采工作面邻近层区域瓦斯治理措施,形成了近距离煤层群开采过程中邻近层的瓦斯治理及防突关键技术,有效消除了工作面回采时邻近煤层带来的安全隐患。     

抽放下邻近层瓦斯试验报告

<正> 阳泉二矿西四尺井2814工作面开采的是8~#煤层。安装西德综采机组,日产量达到四千多吨。8~#层上部邻近层的瓦斯可以采用钻孔抽放基本得到解决。下部的9~#层与开采层间距小,且煤层厚,回采过程中大量瓦斯涌入工作面。本试验采用钻孔法抽放下邻近层瓦斯,目的想减少下邻近层涌入工作面的瓦斯,改善通风条件。     

论煤层倾角对邻近层瓦斯涌出量的影响

邻近层瓦斯涌出量的预测是整个矿井瓦斯涌出量预测的难点.其影响因素较多,诸如邻近层与开采层间距、开采层采高、层间岩层岩性、邻近层原始瓦斯参数、煤层倾角等.前面几个因素的影响均已有探讨,煤层倾角的影响,目前尚未见到有人研究.但这一影响有时是不能忽略的.因此,对这个问题进行系统的探讨,对正确预测上、下邻近层的瓦斯涌出量,可抽放瓦斯量,考察开采解放层时的解放效果等,均具有重大的实际意义.     

论煤层倾角对邻近层瓦斯涌出的影响

<正> 邻近层瓦斯涌出量的预测是整个矿井瓦斯涌出量预测的难点,其影响因素较多,诸如邻近层与开采层间距、开采层采高、层间岩层岩性、邻近层原始瓦斯参数、煤层倾角等。前面几个因素的影响均已有所研究,并且已经得出了一些有益的结论。煤层倾角的影响,目前尚未见到有人探讨。但这一影响有时是不能忽略的。因此,对这个问题进行深入系统的探讨,     

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。     

突出煤层分叉上邻近层瓦斯涌出防治技术探讨

尚庄煤矿开采单一B4突出煤层,390工作面B4煤层分叉为B4a煤层和B4b煤层,设计开采下分层B4a煤层.为有效预防390工作面回采期间上邻近B4b煤层瓦斯异常涌出,采用钻孔循环探测方法,探测工作面前方40 m范围内的煤层层间距及构造赋存情况,对构造区域采取强化支护方案,当工作面与B4b煤层层间距小于5 m时,补充B4b煤层消突措施.同时,采用高抽巷抽采B4a煤层、B4b煤层卸压瓦斯,防止回采过程邻近层瓦斯大量涌出和工作面回风隅角瓦斯超限.通过采取综合治理措施,390工作面回风瓦斯浓度稳定在0.1％～0.38％之间,保证了工作面安全生产.     

近距离突出煤层群矿井邻近层瓦斯治理技术研究

近距离突出煤层群开采过程中,由于煤层之间距离较小,邻近层的瓦斯受采动影响大量涌入开采工作面,容易造成工作面瓦斯超限。本文以肥田煤矿近距离突出煤层群开采为例,通过对邻近层瓦斯涌出特征和大小进行分析与研究,从而确定合理、有效的邻近层瓦斯涌出治理方案,保证工作面的安全回采。     

郭屯煤矿近距离煤层上行开采可行性研究

为了研究郭屯煤矿首采区3下煤层已采区域上部3上煤层在不同层间距下的上行开采问题,基于煤层赋存条件和开采现状,通过理论公式得出垮落带和裂隙带高度,进而模拟并分析了不同层间距下3下煤层开采后3上煤层的变形和破坏特征。结果表明:层间距大于15m时,下部采动对3上煤层影响较小;层间距为10~15m时,3上煤层大部分受破坏,只有局部可采;层间距小于10m时,3上煤层整体性遭到严重破坏并发生台阶错动,无法进行上行开采。通过"两带"高度观测,得出垮采比和裂采比分别为5.65和16.52,与理论分析和数值模拟结果相近,进一步验证了3上煤层上行开采可行性。     

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。     

近距离煤层群走向高抽巷层位布置研究

深部近距离煤层群煤炭开采面临瓦斯治理难题,走向高抽巷是解决邻近层瓦斯的重要技术之一,高抽巷层位是影响抽采效果的关键。基于采动裂隙“O”形圈理论阐述了走向高抽巷抽采邻近层瓦斯作用原理,采用裂缝带高度经验公式及关键层理论,提出了走向高抽巷层位的理论计算方法。阳泉矿区应用实践表明,高抽巷与15号煤层的层间距在由30 m增加至80 m时,瓦斯浓度呈降低趋势且变化趋缓,抽采瓦斯混合量与瓦斯纯量呈增大趋势,变化趋势的拐点为层间距70 m或者层间距与煤厚比值为9.5左右,与理论计算结果一致。     

近距离下部煤层应力分布规律研究

针对近距离煤层中上部煤层开采容易引起下部煤层应力环境复杂化而导致巷道难以维护的问题,采用数值计算的方式分析了近距离煤层的煤柱宽度、埋深、层间距等因素对下部煤层应力分布的影响。研究得出:随着煤柱宽度增加,上部煤柱底板附近应力呈降低趋势,但应力衰减速度和下部煤层应力增高区范围呈增加趋势;随着埋深增加,上部煤柱底板岩层应力和传递深度呈现增加态势,但下部煤层应力增高区扩散范围逐渐减小;层间距的变化对于上部煤柱底板岩层的应力传递影响较小,但下部煤层应力增高区扩散范围增大,且增加幅度高;当采空区顶板能够及时垮落时,工作面长度变化对于上部煤柱底板附近岩层应力分布影响并不明显,但使得采空区下方低应力区范围扩大,有利于下部煤层巷道布置位置选择。     

综采工作面过空巷及穿层巷技术的研究

14214综采工作面因所采煤层与上覆煤层层间距小,顶板岩性差,顶板管理难度较大。在回采过程中又遇一空巷及与上覆煤层相通的穿层联络巷,当工作面推移至此位置时,由于其所致的空顶面积大及层位关系复杂,给工作面回采时的管理,特别是顶板的控制提出了新的要求。因此,东曲矿通过多种支护手段与措施对综采工作面过空巷及穿层巷技术进行了研究,并通过生产实践,顶板得到了有效控制,确保了综采工作面按正规循环安全顺利推进。     

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。     

近距离突出煤层群保护层的选择与煤层瓦斯预抽

针对吉克煤矿近距离突出可采煤层群的开采情况,根据其地质情况及煤层瓦斯基础参数情况,进行开采保护层的选择,并论证其可行性,对所选保护层与邻近层进行大面积瓦斯预抽方案设计,使矿井安全高效生产。     

薄煤层沿空留巷内抽放下邻近层瓦斯

龙煤集团七台河分公司煤层薄,煤层透气性系数低,常用的抽放方法:仰角抽放、高位抽放、本煤层迈步式抽放。仰角、高位抽放,对于上邻近层、采空区瓦斯涌出量大的采煤工作面,解决瓦斯问题有较好的效果;但当下邻近层瓦斯压力大,向开采层涌出大量瓦斯,造成采煤工作面瓦斯超限时,则没有对下邻近层进行抽放的有效方法。通过薄煤层沿空留巷内打钻抽放下邻近层,解决了因下邻近层瓦斯涌出量大造成回采工作面回风或上隅角瓦斯超限的问题,经济效益显著。     

千米高突矿井多煤层开采绿色集成技术研究与应用

为了解决突出矿井深部开采煤层瓦斯含量大、突出危险性高,保护层开采产生大量矸石升井后造成环境污染和薄煤筛分,邻近多煤层回采后采空区相透连通防灭火等问题,平煤股份十二矿针对多煤层协同开采中瓦斯动力灾害机理、煤矸分离技术以及采空区自然发火规律展开研究,摸索出一套多煤层开采绿色集成技术:通过优先开采最上层的无突出危险的极薄煤层,联合针管抽采技术,达到邻近开采下部多煤层的区域消突。匹配井下实现煤矸分离、分选、分类利用的绿色技术和阻化回填防灭火技术,在实现瓦斯治理的同时,解决大量矸石环保利用问题,并且实施阻化回填工艺最终实现千米高突矿井临近煤层安全高效绿色开采。     

下保护层开采上覆煤岩体卸压效果及保护范围研究

以晋城矿区为工程背景,开采9号煤层作为3号煤层保护层,开展下保护层开采试验.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:保护层工作面开采后,上覆煤岩体出现分区卸压效应,距离工作面垂直距离越远,岩层卸压程度越不明显.被保护层倾向卸压角为63°,走向卸压...     

近距离煤层下分层回采巷道支护技术研究

为解决三交河煤矿近距离2号煤下分层开采过程中应力显现异常、支护困难等问题,在现场调研、锚固力试验、巷道围岩地质力学试验基础上,对下分层回采巷道层间距大于3 m、1~3 m、特殊地段1 m条件下提出了3种支护方案,并运用UDEC软件对2^-2煤层开采过程进行了数值模拟。模拟显示:层间距小于2 m的巷道顶板最大下沉量50 mm,两帮最大移近量40 mm,与2-601工作面现场监测数据相符。三交河煤矿下煤层综合开采方案的成功实践,解决了近距离煤层开采过程中出现的支护问题,对于类似条件近距离煤层安全开采具有重要意义。     

极近距煤层矿压显现强度的间距影响规律研究

为分析浅埋近距煤层下工作面在通过上层采空区和遗留煤柱时矿压显现机理,合理确定支架支护阻力,对浅埋深、近距条件下煤层开采矿压显现强度变化规律与工作面支架阻力确定问题进行了探讨。结果表明:随着层间距的增大,支架阻力逐渐减小;当层间距小于15 m时,层间距变化对该工作面矿压显现变化影响较大;当层间距大于15 m时,层间距变化对该工作面的矿压显现变化影响较小。在采空区、煤柱与实体煤层下矿压显现呈现不同规律:采空区下来压步距9.8 m,最大工作阻力10 920 k N,动载系数1.3;煤柱下来压步距10.8 m,最大工作阻力11 065 k N,动载系数1.35;实体煤下来压步距12.2 m,最大工作阻力10 742 k N,动载系数1.39。