深井煤層群上保護層開采卸壓范圍與卸壓瓦斯抽采技術研究.pdf

1、隨著對能源需求量的增加和開采強度的不斷加大,淺部資源日益減少,國內(nèi)礦井相繼進入深部資源開采狀態(tài),煤層埋藏條件復雜,高瓦斯低透氣性條件下煤層瓦斯預抽難以實施,效果不佳,開采過程中瓦斯卻大量釋放,導致瓦斯涌出量超限甚至出現(xiàn)煤與瓦斯突然噴出。本文在理論分析保護層開采引起瓦斯卸壓機理和鉆孔瓦斯抽采規(guī)律的基礎上,結(jié)合淮南謝橋煤礦保護層開采現(xiàn)場實踐,對上保護層開采所引起的卸壓范圍和開采過程中對卸壓瓦斯的抽采效果,以及所引起的被保護層透氣性系數(shù)變化進

2、行了深入的研究。研究深井低透氣性條件下的煤層群開采,對當前情況下的煤礦安全生產(chǎn)具有積極的意義。
　　(1)保護層開采后,卸壓作用一般在工作面后方兩倍層間距離時最先發(fā)生,當膨脹變形速度加快時,瓦斯動力參數(shù)才發(fā)生顯著變化。卸壓作用是保護層開采引起其他作用效果的基礎,發(fā)生時間也因為采高、垂距、地質(zhì)條件等多方面因素而有所不同,一般都是在工作面推過一倍層間距以后。上保護層最大有效層間距在各個礦區(qū)也不完全相同,在淮南地區(qū)甚至高達120m以上。

3、
　　(2)突出礦井應嚴格執(zhí)行兩個“四位一體”的防突措施,首次開采某個保護層時必須對被保護層進行區(qū)域措施效果檢驗,開采保護層技術研究及效果考察的關鍵是考察保護層開采后被保護層的有效卸壓保護范圍。通過對淮南謝橋礦保護層開采的走向和傾向瓦斯壓力、煤層變形和鉆孔瓦斯流量的考察,B6煤層的開采使在理論保護范圍內(nèi)得B4煤層得到充分卸壓,走向卸壓角達到71°,在工作面上順槽傾向考察的卸壓角為75°,下順槽傾向考察卸壓角88°。
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4、)保護層的開采會引起鄰近煤層的膨脹壓縮變形,從而構(gòu)成了解吸瓦斯的流動通道,提高了煤層透氣性。根據(jù)卸壓前、卸壓過程中及卸壓后所測定的瓦斯壓力、時間和鉆孔瓦斯流量及其變化,得到謝橋煤礦B6煤層開采后,11226工作面對應的4煤層透氣性提高了575倍;11426工作面對應的4煤原始透氣性提高了822倍,被保護層瓦斯大量釋放,大大降低了4煤層的突出危險性。
　　(4)對煤層瓦斯的抽采分為未卸壓抽采和卸壓抽采,保護層開采和鉆孔瓦斯抽采均可以