开元煤矿9 煤回采工作面邻近层瓦斯涌出规律研究.pdf

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1、能源技术与管理2016年第4l卷第1期28EnergyTechnologyandManagementVol_41No．1doi：10．3969／j．issn．1672-9943．2016．01．O11开元煤矿9样煤回采工作面邻近层瓦斯涌出规律研究史晋平(阳煤集团寿阳开元矿业有限公司，山西晋中045400)[摘要]针对开元煤矿9煤层邻近层瓦斯不能得到有效抽采的问题，对开元煤矿9404工作面邻近层瓦斯抽采效果进行了现场实测，根据实测结果优化了开元煤矿9405工作面的尾巷穿层钻孔布置间距，将邻近层穿层钻孔布置间距由25m减小至15m，有效解决了9405工作面初采期因邻近层瓦斯涌入导致

2、的瓦斯超限问题。[关键词]瓦斯抽采；邻近层瓦斯；瓦斯涌出[中图分类号]TD712[文献标识码]B[文章编号]1672-9943(2016)01-0028-02开元煤矿9404工作面邻近层瓦斯抽采效果进行0引言了现场实测，掌握了9404工作面邻近层瓦斯涌出阳煤集团寿阳开元矿业有限责任公司(以下规律。根据该规律优化了开元煤矿9405工作面邻简称开元煤矿)是阳泉矿区的技改示范矿之一，经近层穿层钻孔布置参数，取得了较好的邻近层瓦过技术改造，目前生产能力达到3．0Mt／a。该矿主斯抽采效果。采煤层为3和9煤层，矿井所有主采煤层均为含1工作面概况瓦斯低透气性煤层，矿井煤层瓦斯灾害已成为开元

3、煤矿安全生产的主要威胁。开元煤矿的煤层开1．1工作面布置情况采属于煤层群开采，在本煤层开采之后，由于本煤开元煤矿9404工作面开采9煤层，煤层厚层的采动而引起的岩层移动，使得本煤层采场覆4．5m，采用走向长壁后退式开采，综采放顶煤工岩应力场发生变化，导致本煤层采场覆岩的膨胀艺，全部垮落法管理顶板。工作面老顶为细粒砂变形和破坏，形成了沿层离层裂隙和穿层竖向破岩；直接顶为砂质泥岩，上部局部为砂质泥岩逐渐断裂隙，进而引起本煤层采场覆岩导气裂隙带的转变为泥岩；直接底为砂质泥岩、泥岩，深灰色砂产生和延展，为邻近层的解吸卸压瓦斯涌入本煤质泥岩，节理发育；老底为石灰岩，深灰色石灰岩，层的回采

4、工作面提供了通道，并可能导致本煤层质较坚硬，西部渐变成泥灰岩。9404工作面采用工作面的瓦斯超限。国内很多学者对邻近层瓦斯U+L通风方式，工作面巷道布置如图1所示。一一⋯⋯治理问题进行了深入研究刮。进风巷‘奠。、抽采煤层瓦斯是防治矿井瓦斯灾害的有效方}I／／L法之一。然而，随着开元煤矿开采深度的增加，本l¨作面<＼rj董煤层工作面的瓦斯涌出量较大，经常发生瓦斯超回风巷'．!限，同时邻近层的瓦斯抽采率普遍偏低，严重制约、了瓦斯抽采技术措施的实施，削弱了该方法对矿外错尾巷井瓦斯灾害防治的作用。其主要原因是邻近层的图19404工作面布置卸压瓦斯未能得到充分有效的抽采。因此，要提高1．

5、2邻近层瓦斯治理模式开元煤矿瓦斯抽采技术措施的实施效果，就必须开元煤矿9煤采用u扎+尾巷穿层钻孔的瓦确保工作面邻近层卸压瓦斯得到有效抽采。斯治理模式，通过在外错尾巷中向上施工穿层钻开元煤矿9404工作面从顶板初次来压之后孔来抽采邻近层卸压瓦斯。开元煤矿9404工作面到工作面推进至75m期间瓦斯超限严重，影响正尾巷穿层钻孔分为高孔和低孔，高孑L水平伸人工常生产。工作面超限主要是初采期邻近层瓦斯大作面的长度为28m，终孔穿过3煤；低孔水平伸量涌出回采空间所致。本文针对开元煤矿9煤层人工作面的长度为25m，终孔至8倍采高。相邻初采期邻近层瓦斯不能得到有效抽采的问题，对钻场之间25m，

6、尾巷与回风巷之间留设25m煤2016年2月Feb．，2016史晋平开元煤矿9煤回采工作面邻近层瓦斯涌出规律研究29柱，钻场内的钻孑L布置如图2所示。由图3可知，在工作面初采期，邻近层瓦斯抽采量较小。工作面推进38m以后，老顶经历初次来压和周期来压，上邻近层瓦斯充分卸压解吸，受钻孔抽采负压的作用，邻近层瓦斯抽采量开始出／／＼●f10倍采高＼现稳步增长的趋势。o2．2风排邻近层瓦斯量煤层群开采条件下，在工作面老顶初次来压／卜ln量t之前，由于没有邻近层瓦斯的涌入，此时风排瓦斯＼^——一89憔煤三}I罱基本为本煤层瓦斯。初次来压后，邻近层瓦斯开始涌入回风流。若风排瓦斯量减去老顶来压之

7、前的25m2al，m风排瓦斯量，便可得到邻近层瓦斯涌入采煤工作49．12nl面的瓦斯量。通过上述计算方法，得到开元煤矿54．27m94045[2作面的风排邻近层瓦斯量，如图4所示。25一0115面lO枣s00l53O45607590推进距／m图49404综放面瓦斯涌出情况对比由图4可知，邻近层瓦斯往采动空间的涌出一过程分为以下2个阶段：(1)推进距30～50Ill，邻近层瓦斯开始大量涌(b)立体人工作面。结合矿压规律可知，此时顶板经历初次图29404综放面尾巷穿层瓦斯抽采钻孔布置来压和第一个