解放层开采

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上 行 式 开 采 顺 序 04

上 行 式 开 采 顺 序  04

(6)当煤层顶板含水大或复合顶板等特殊条件下,采用恒底式分层
长壁垮落采煤法,有利于消除水患及冒顶的威胁,利于安全生产。 (7)技术经济效益显著。 2、恒底式分层长壁垮落采煤法的缺点: (1)破碎煤体必须容易粘结、压实后易形成再生煤体。 (2)不利于防止煤层自燃,需要采取各种防止煤层自燃的措施,使 开采技术变得复杂。 (3)煤矸容易混杂,采煤过程中若出现局部冒顶,将使以后各分层 在局部冒顶处采煤时有局部煤矸混杂现象,影响煤质及含矸率。一 般情况下灰分、含矸率随开采分层数的增加而增加。 ( 4)如果采前注水不及时或效果不好,将在落煤、装煤、运煤、放 顶过程中,煤尘飞扬,空气中煤尘含量较高,威胁矿井生产安全。
开采煤层时,上、下层间隔时间为3-10个月。
4. 研究成果 1) Г、β•达维江茨: H∝M 3) Г、H•库兹聂佐夫: H=20M
2)A、Π•斯里雅奇科夫:(顿巴斯矿区) H=12M+3.5M2
3 1 5M M H
K p 1
4) вⅡ•斯列沙夫:层间距大于冒落带高度可上行开采即:
采底分层时,工作面每个循环都要向采空区垮落煤体洒水,同 时,在回风巷预埋φ102 mm多孔注水管,放顶时向采空区注水,直 至距运输巷30 m处底板开始渗水后停止注水。 采顶底分层过程中,严格控制注水注浆质量,确保再生顶板及 再生煤层能很好的粘结,使之重新压实为一整体。在沿煤层底板采 底分层时,因矸石及中分层煤体的缓冲作用,工作面周期来压显现 减弱,很少出现煤壁片帮现象,沿煤层底板采中分层时,由于上覆 岩层受水浸润,逐渐变软,并破碎为100200mm的岩块,在上覆岩 层重力重新作用下逐渐胶结压实,形成较稳定的再生顶板,顶板压 力变小,煤壁无片帮现象。 山家林煤矿认为:在坚硬顶板条件下采用恒底式采煤法有利于 顶板管理和安全生产,有利于实现机械化采煤,有利于回采巷道的 掘进和维护,与下行垮落采煤法相比,可获得显著的经济效益。

薄煤层综采开采经验介绍

薄煤层综采开采经验介绍

薄煤层综采开采经验介绍薄煤层综采开采经验交流介绍***矿业集团为了解决主采煤层瓦斯治理问题,最大限度的提高资源回收率,实现煤炭生产的安全高效、持续稳定开展,xx年1月,集团公司采取“产、学、研”相结合的方式,启动薄煤层安全高效机械化开采课题攻关。

历经3年时间,完成了薄煤层装备的设计、制造及试生产。

分别在谢一矿、新庄孜矿、潘二矿等工作面的试验,最高日产3847吨,最高月产8.5万吨,年产量约80万吨。

一、薄煤层工作面地质条件谢一矿10槽、15槽、新庄孜矿14槽、潘二矿5槽等保护层工作面平均煤厚0.8-1.1m;倾角最小7°,最大24°;工作面内发育中、小型断层构造较多;顶、底板一般为砂质泥岩或泥岩,变薄区内底板为中细砂岩,具体工作面如下:(一) 谢一矿5121B10、5121C15工作面5121B10工作面设计可走向采长1060米,面长180米,平均煤厚1.0m,采高1.4米,平均煤层倾角22°。

面内中小断层较多,大局部直接顶为砂质泥岩;在-780mⅣ线石门以南B10煤层发育一走向长约80米的薄煤区,最薄处只有0.05m,顶底板岩性为中细砂岩,硬度较高,对综采影响较大。

5121C15工作面可采走向长1680m,倾斜长150~240m,平均195m,煤层倾角21°。

本工作面内C15煤层赋存不稳定,煤层厚度0.1m~1.1m之间,平均煤厚0.8m,实际采高1.4米。

局部块段受断层牵引影响及沉积过程的冲刷,煤层变薄,切眼以南140m内及Ⅳ-Ⅴ线附近C15煤层厚度0.1~0.7m,且变薄区附近底板为中粒砂岩,较硬(普氏硬度5~6)。

该煤层直接顶为1.0-2.5m粉砂质泥岩,老顶为2.0-3.0m粉~细砂岩,直接底为1.5-3.0m泥岩。

(二) 潘二矿12125工作面该面设计走向长515米,面长155米,现平均采高1.4米,平均煤厚1.1米,局部0.4米,倾角7°左右。

一座煤解放层工作面开采试验与应用

一座煤解放层工作面开采试验与应用
一、工作面生产条件 ( 一) 工 作 面 位 置 及 生 产 地 质 条 件。本 工 作 面 西 至 931301,北至大淑村保护煤柱,东至 941303 野青工作面,南至 西翼扩大区皮带机道、轨道、回风道。上下限标高分别为 - 263m、- 295m,地面标高 + 213m ~ + 221m。工作面走向长 408m,倾斜长度 82m,面积为 33456m2 。地面为乐意庄水库 ( 西北、东南走向,建有大坝,常年有积水) 和耕地,地势西北 高、东南低。本工作面为单斜构造,岩层走向为 NE 向,岩层 倾向为 NW 向,岩层倾角 0° ~ 30°,平均 16°,落差在 0. 6 ~ 3. 5 之间不等。掘进巷道共计揭露 33 条断层,断 裂 构 造 发 育。 其中对工作面回采有影响的断层为 27 条。 ( 二) 工作面开采条件分析。影响综放技术应用的工作 面生产条件主要有埋深、矿山压力、煤体的冒放性、煤层倾角 等,经研究 4 层煤具有较好的冒放性,因此对本工作面综放 技术方案产生影响的主要为倾角、矿山压力等安全性因素。 二、工作面巷道布置及设备配套 ( 一) 巷道布置与支护 。 1. 切眼。931302 工作面切眼安装 ZY3300 /07 /13D 型掩 护式液压 支 架 56 架,SGZ - 630 /220 型 刮 板 输 送 机 一 部, MG200 /456 - WD 型采煤机一台。切眼沿煤层底板布置,净 宽 × 高 = 7. 5 × 2. 4m2 ,矩形断面; 采用锚网挂钢带支护; 煤柱 区一侧及顶板为 f18 2200mm 等强度螺纹钢锚杆,工作面一侧 为 f28 1800mm 木锚杆,锚杆间排距为 800 × 800mm; 顶板用锚 索加强支护,锚深 6. 5m,锚索间距 2. 0m,排距 2. 4m; 配三排 单体液压支柱,单体点柱间距 1. 6m,单体配铰接顶梁支护。 2. 上下顺槽。两巷采用 U36 钢梁棚子支护,巷道净断面 10 m2 。顺槽布置在煤层底板,易实现与工作面的搭接,避免工 作面上端头丢失三角底煤。上顺槽为回风、行人及辅助运输

四川煤矿的解放层开采——十七届国际煤矿安全研究会议报告

四川煤矿的解放层开采——十七届国际煤矿安全研究会议报告
24% )
、 。
石灰岩
,
解放 层 是 广 泛 运 用 的 措 施 之 一



% ( 健石 灰 岩 2 0 ~

远 距 离解 放 层

1 个 考察 钻 孔 布置了 6
4 个 测点 1
用几
种 不 同 手 段 对 岩 石移 动 试
变 形 和 瓦 斯 动力 参
现场 考察 工 作 是 在 天 府煤 矿 进 行 的
岩 层 移动

,
,
2 0 ~ 4 0米
( 0 3 ~ 0 5 倍层 间 距 ) 左 右
.
.
,
膨胀
:
地 层应 力 降低
, ,
,
煤 层 发 生 垂直 层
,
变 形 速 度加 快
1
=
.
,
工作 面 后 方 8 0 ~
, , ,
1
0 米 l 2 ( 一

面 的膨 胀 变形
了 解放

透 气 率增 大
瓦 斯压 力 减
随 着 卸压 过 程 逐 步 明 显
,

被 解 放层
,
透气 率 增 大 压力下 降
0
.
随 瓦 斯 解 吸 而流 量上 升
,
瓦斯 米处
大=
6
.
在 充分 卸 压 的 地 带

,
,
即使 保 持 2 5 ~ 同 样 保 持有 效 的
,
0 ~ 解 放层 工 作 面 后 方 8
·
13 0
5 公斤 / 厘米 的瓦斯 压 力 3
,
5倍层 0
.
r 间 距 ) 处 达 到 最 大 膨 胀 变形 量 几 n

最新矿山压力与岩层控制习题答案

最新矿山压力与岩层控制习题答案

矿山压力与岩层控制习题答案一、名词解释:1、老顶:通常把位于直接顶之上对采场矿山压力直接造成影响的厚而坚硬的岩层称为老顶。

2、顶板下沉量:一般指煤壁到采空区边缘裸露的顶底板的相对移近量,顶底板的相对移近量。

3、原岩应力:存在于地层中未受工程扰动的天然应力称为原岩应力。

4、周期来压:由于裂隙带岩层周期性失稳而引起的顶板来亚现象称为工作面顶板的周期来压。

5、回采工作面:在煤层或矿床的开采过程中,一般把直接进行采煤或采有用矿物的空间称为回采工作面,简称采场。

6、直接顶:一般把直接位于煤层上方的一层或几层性质相近的岩层称为直接顶。

7、矿山压力:由于矿山开采活动的影响,在巷硐周围岩体中形成和作用在巷硐支护物上的力定义为矿山压力。

8、矿山压力显现:由于矿山压力作用使巷硐周围岩体和支护物产生的种种力学现象统称为矿山压力显现。

9、矿山压力控制:所有减轻,调节,改变和利用矿山作用的各种方法,均叫做矿山压力控制。

10、老顶初次来压:当老顶悬露达到极限跨距时,老顶断裂形成三铰拱式的平衡,同时发生已破断的岩块回转失稳有时可能伴随滑落失稳,从而导致工作面顶板急剧下沉,此时,工作面支架呈现受力普遍加大的现象称为老顶初次来压。

11、支承压力:在岩体内开掘巷道后,巷道围岩必然出现应力重新分布,一般将巷道两侧改变后的切向应力增高部分称为之承压力。

12、关键层:将对上覆岩层局部或直至地表的全部岩层活动起控制作用的岩层称为关键层。

13、冲击能指数:在单轴压缩状态下,煤样全“应力---应变”曲线峰值C前所积聚的变形能Es与峰值后所消耗的变形能Ex之比值。

13、沿空留巷:在上区段工作面采过后,通过加强支护或采用其他有效方法,将上区段工作面运输平巷保留下来,供下区段工作面回采时作为回风平巷。

14、沿空掘巷:回采工作面采过后,沿采空区边缘掘进的巷道。

15、软岩:是一种特定环境下的具有显著塑性变形的复杂岩石力学介质。

16、底鼓:底板向上鼓起的现象。

近距离可采煤层上解放层开采顶板岩巷强排瓦斯综合防突技术及应用

近距离可采煤层上解放层开采顶板岩巷强排瓦斯综合防突技术及应用

近距离可采煤层上解放层开采顶板岩巷强排瓦斯综合防突技术及应用【摘要】针对间距较小,簿煤层在上、厚煤层在下的两可采突出危险性煤层,在进行区域防突等瓦斯治理问题时,为避免误揭层,还要克服煤层松软、低透气、构造多等难题,青东矿井采用顶板岩巷、水力强排、移动、地面固定瓦斯抽采系统联合抽采、专用巷道预裂抽采等措施,较好地实现区域消突、局部防突等瓦斯防治成果,为矿井下一步有效治理矿井瓦斯奠定经验基础。

【关键词】近距离煤层;顶板专用抽采巷;高压水力强排;综合抽采;裂隙抽采0 概况青东矿井为淮北矿区新建矿井,设计年产180万吨,经鉴定为煤与瓦斯突出矿井;一水平标高-585m;主采煤层为7#、8#煤层,7煤层平均厚度为1.75m,8煤层平均厚度为5.50m,按常规应在7#、8#煤层间布置瓦斯治理专用巷,但因两煤层层间距较小,平均为24.3m,最小7.5m,且具有煤层赋存不稳定、地质构造复杂、瓦斯压力大、煤质较软、地应力大、透气性低等特点,防治煤与瓦斯突出技术措施较为困难。

1 综合防突技术措施1.1 优选上开采保护层由于8#煤较厚,揭突十分不易,故优先选择煤层较薄的7#煤层为解放层。

采用7煤顶板岩巷穿层钻孔保护7煤煤巷条带,然后在机风巷中施工顺层钻孔抽采7煤瓦斯,消除7煤突出危险性;以7煤作为上保护层,保护开采8煤层。

该矿井首采工作面为82采区726工作面,在其顶板巷布置穿层网格钻孔保护机风巷条带进行区域防突措施。

1.2 设置顶板瓦斯治理专用岩巷针对矿井主采煤层7#、8#煤层层间较小、煤层赋存不稳定、地质构造复杂、瓦斯压力大、煤质较软、地应力大、透气性低等特点,首采区82采区选择7#煤为优先开采层,若采用7#煤层底板岩巷进行区域瓦斯治理,则由于7#、8#煤层煤层间距较小,岩巷施工过程中容易误揭煤层;若采用8#煤底板岩巷施工穿层钻孔控制7#煤时,需要穿透8#煤,钻孔施工难度较大,成孔率较低,为此自7#煤顶板岩巷施工下行钻孔,先穿过7#煤层,再打至8#煤层底板,联孔抽采瓦斯,达到以区域性治理瓦斯为主、辅助防突掘进、回采的效果;此方案在淮北矿区为首次采用,值得探讨。

开采解放层保护报告

开采解放层保护报告

六枝工矿(集团)玉舍公司矿井K1煤层作为保护层开采对K9煤层保护范围划分报告目录一、编制依据 (3)二、矿井K1煤层开采情况 (3)三、K1煤层K9煤层情况及地质构造情况 (4)四、煤层瓦斯 (4)五、开采保护层参数选取 (5)(一)开采层与保护层关系 (5)(二)开采层及保护层煤量 (10)K1煤层作为保护层开采对K9煤层保护范围划分报告为了K9煤层瓦斯得到有效治理,把K1煤层作为保护层开采,执行《煤矿安全规程》和《防治煤与瓦斯突出规定》,预防瓦斯突出及各种瓦斯事故的发生,针对K9煤层开采期间安全生产现状,特编制K1煤层作为保护层开采对K9煤层保护范围划分报告。

一、编制依据1、《防治煤与瓦斯突出规定》;2、六枝工矿(集团)公司《防治煤与瓦斯突出规定》实施细则(试行);3、《煤矿安全规程》(2011版);4、《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》;5、《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1025-2006);6、《煤矿瓦斯预测方法》(AQ1018-2006)。

二、矿井K1煤层开采情况1、11012采面西邻A9#勘探线,东邻A11#勘探线,上邻11012冒煤机巷,下邻11014风巷,在2008年1月开始回采,于2008年11月回采结束。

2、11011采面西邻A12#勘探线,东邻A13#勘探线,上邻永华矿与玉舍矿之间煤柱,下邻11013风巷,在2009年11月开始回采,于2011年2月回采结束。

3、11013采面西邻A11#勘探线,东邻A13#勘探线,上邻11012机巷,下邻11015风巷,在2013年10月开始回采,于2014年4月回采结束。

4、11014采面西邻A9#勘探线,东邻A11#勘探线,上邻11012机巷,下邻11016风巷,在2014年18月开始回采,现正在回采期间。

三、K1煤层K9煤层情况及地质构造情况1、K1煤层厚度1.15m~4.41m,平均为2.5m,煤层倾角平均为27°,有1~4层夹矸,夹矸总厚0.01~0.47m;K1煤层为全区可采,煤层赋存稳定,顶板岩性为粉吵岩、粉砂质泥岩、细砂岩;底板岩性为粘土岩;煤层无自燃发火倾向性;2、K9煤层平均厚度1.6m,倾角27°,煤层赋存稳定,无构造影响,顶板岩性为粉砂岩;底板岩性为粘土岩,煤层无自燃发火倾向性。

国家煤炭部冲击地压煤层安全开采暂行规定

国家煤炭部冲击地压煤层安全开采暂行规定

国家煤炭部冲击地压煤层安全开采暂行规定第一章总则第1条冲击地压矿井有关形体冲击地压煤层的各项工作,除遵守煤矿安全规程外,还应遵守本规定。

冲击地压矿井的鉴定工作由煤炭工业部指定单位负责,鉴定结果由煤炭工业部公布。

第2条本规程由矿务局局长、矿长负责组织实施。

第3条冲击地压矿井必须按煤矿安全规程和本规定,编制本单位的实施细则。

冲击地压矿井矿井有关的长远规划和年度计划中必须包括防治冲击地压措施。

冲击地压矿井的实施细则,长远规划和年度计划应报矿务局审批,并报上级主管部门备案。

第4条开采冲击地压煤层的新水平,必须以冲击倾向鉴定等资料为基础。

编制包括冲击地压防治措施的专门设计,报矿务局审批,报上级主管部门备案。

已开采的煤层一经确定为冲击地压煤层,对正在开采的水平,必须在三个月内补充编制专门设计。

第5条冲击地压防治工作的基本程序是冲击倾向鉴定—采取防范措施—冲击危险预测预报—实行解危措施—进行效果检查。

冲击地压防治的主要措施包括生产技术措施和专门措施。

开采冲击地压煤层必须采取防治冲击地压的生产技术措施。

在有冲击危险区进行开采工作时,必须遵守防治冲击地压的基本程序,采取防治冲击地压的专门措施。

冲击地压煤层进行采掘前,必须编制包括防治冲击地压内容的掘进与回采作业规程及专项防治措施的实施规程,由矿总工程师批准,报矿务局备案。

第6条开采冲击地压煤层的矿务局及冲击地压矿井必须成立相应防治组织,并确定专人负责冲击地压的防治和管理工作。

开采冲击地压煤层的区、段、队应有冲击地压防治负责人。

第7条对从事开采冲击地压煤层有关人员,必须进行防治冲击地压基本知识教育,熟悉冲击地压发生的原因、条件、前兆等基础知识以及需要采取的防治措施。

第8条发生冲击地压事故后,矿长总工程师必须立即组织人员进行抢救、处理,调查分析事故原因,总结经验,吸取教训,采取相应措施。

第9条在有岩层冲击的地区进行开采工作时,应参照本规定制定相应的矿井安全开采措施,报矿务局审批,并报上级主管部门备案。

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淮北煤田区域性防治煤与瓦斯突出对策随着矿区开采深度的增加,煤与瓦斯突出的威胁越来越大,为了实现淮北矿区防突工作由“四位一体”的局部防突治理向以解放层开采和强化煤层瓦斯预抽的区域性治理转变,淮北矿区多年来开展了以上(下)保护层开采、顶(底)板穿层预抽、煤层长钻孔预抽、煤层压裂预抽等代表的区域性防治煤与瓦斯突出的工程实践,实践证明区域性瓦斯治理是防治煤与瓦斯突出的根本措施,是突出矿井实行安全高效开采的根本保证。

淮北矿区区域性防突的应用实例,对相似煤矿的防治煤与瓦斯突出工作有借鉴意义。

1 概述淮北矿区现有生产矿井16对,年生产能力2.5×10。

T。

主要开采缓倾斜煤层群,含煤4~8 层,可采煤层总厚8~18 m,煤种齐全,品质优良,以气煤、肥煤、焦煤为主,煤质为低灰一中灰,中高挥发分。

含煤面积6 912 km2,煤层气资源量3 159亿m。

矿区地质构造极为复杂,岩浆岩侵蚀严重。

煤层瓦斯含量6~22 m3/t,瓦斯压力为0.1~4.5 Mpa,煤层透气性系数为O.002 8~0.01 m2/(MPa2•d)。

有7对煤与瓦斯突出矿井,先后发生煤与瓦斯突出事故45起。

近年来淮北矿区认真落实瓦斯治理“十二字方针”,以科技创新为复力,不断推进瓦斯治理技术进步,已连续5年消除瓦斯突出动力现象。

“一矿一策,一面一策”瓦斯治理格局已基本形成,在此基础上,矿区制定了纠“区域治理为主、局部治理为辅”的瓦斯治理苗略,瓦斯治理初见成效。

2突出危险煤层区域性防突技术研究淮北矿区煤系地层属石炭二叠纪,有3,7.8,9四个突出煤层,其中7,8,9煤层为强突&危险煤层,煤层松软,透气性差。

2003年以来.矿区从基础理论研究人手,从设计源头把关,实行一突过程控制,开展了上煤组组合保护层、远距离下保护层的卸压开采区域防突研究;无保护层实行板强化抽放、地面压裂抽放等区域性预抽防突技研究;对弱突出危险煤层则实行下向顺层长钻孔建掩护区域性预抽防突技术研究等,形成了淮北矿区域性防突技术体系。

2.1 不稳定薄煤层组合开采保护层防突技术祁南矿81采区含煤情况。

二叠系下石盒子组含6(6,,•62,63),7(7I,72),8和9煤层,72 煤层厚度0~4.5 m,一般厚2.2~2.8 m,属中厚较稳定煤层,局部存在缺失现象。

71煤层厚O~ 1.4m以薄煤层为主,煤层结构简单,属较稳定煤层。

距7:煤层间距0~2 m,与7:煤为分叉合并关系:上覆20~50 m内6、~6,煤层煤厚变化较大,不能连续开采,7:煤之下30 m范围内含8,9煤均不可采。

7,煤层为煤与瓦斯突出煤层,采区生产准备过程中曾发生6次煤与瓦斯突出动力现象,突出类型复杂,最大突出量100 t。

72煤层瓦斯压力1.8~3.5 Mpa,瓦斯含量10 -14m3/t;煤层普氏系数厂为0.18,为松软煤层;钻孔流量衰减系数为0.051 2 d~,煤层透气性系数为0.048 6 m2/(Mpa。

•d),属难以抽放煤层。

61~63,煤层煤厚变化较大,每层煤平均厚为1 m左右,只有部分区域可采,因此6煤组的单一煤无法完全保护7煤层,为此采用开采上部6煤层为下行开采卸压技术。

在被卸压煤层底板布置巷道.施工穿层钻孔穿透7:,7,煤层至顶板0.5 m处(图1),拦截抽放72,71,煤层的卸压瓦斯。

由于6 煤保护层开采的卸压作用,7煤层纵向裂隙、离层裂缝高度发育,煤层透气性提高数百倍,瓦斯抽放半径提高近20倍,抽放钻孔工程量因此大幅减少,抽放效果十分明显。

通过预抽使煤层瓦斯含量降至 5m3/t以下,不但能够区域性消除煤与瓦斯突出危险性,而且可以明显减少突出煤层瓦斯含量,使 72,煤层煤巷掘进和煤层回采在消除瓦斯威胁条件下进行,从而实现了掘进、回采的安全高效。

2。

2远距离下保护层开采防突技术海孜矿Ⅱ102采区主要可采煤层为7,8,10 煤层,其中7,8煤层为突出煤层,10煤层距7煤层约120 m。

距7煤层顶板55 m处呈矿床分布着稳定的火成岩,平均厚度为140 m。

按照优先开采保护层的原则,选择开采10煤层作为下保护层的区域性防突措施。

根据矿压理论,保护层开采后,上覆煤岩层因采动变形,形成竖向的“三带”,即冒落带、裂隙带、弯曲带,在裂隙带内形成的裂隙主要为岩层断裂后产生的大小不等的垂向裂缝和岩层离层后形成的离层裂隙。

在弯曲带内形成的裂隙主要为岩层离层后形成的离层裂隙和少部分岩层断裂后形成的垂向裂缝。

根据上下层位的岩体沉降速度不同及压实时间的长短,离层裂隙也分三带:离层裂隙发育带、离层裂隙衰减带、离层裂隙闭合带。

由于海孜矿独特的地质条件,在10煤层保护层开采过程中,由于被保护层7煤层顶板非常坚硬巨厚火成岩的支撑作用,使得上覆岩层下沉压实的时间延长,离层裂隙闭合带出现的时间也大幅延长,富集瓦斯的空间长期存在,利于瓦斯的抽放。

为此选用地面钻孔、底板穿层钻孔抽放卸压7,8 煤岩层瓦斯方法,钻孔布置如图2所示。

地面钻孔分别布置在离开切眼120 m和375 m 处,两钻孔间距255 m,钻孔穿过7,8,9煤层至0煤层顶板以上4~5 m时止,此段下直径139.7 mm均筛管(孔径为9.17 mm),最终改直径94 mm 钻头至10煤层底板,并用095 Iilm木柱堵孔底。

Ⅱ1021工作面于2006年3月1日回采,至2007年3 月工作面回收,历时12个月,地面钻井绝对瓦斯抽放量为5~12 m3/min,抽放纯瓦斯累计3.1× 106m3。

在工作面回风巷每隔200~300 m施工一个高位钻场,钻场底板距煤层顶板留有20 m的岩柱,钻场内布置2~3个穿层钻孔,钻孔孔底间距为100 m,终孔穿过7煤煤层至顶板0.5 m处,过9,8煤段采用筛管护孔,可有效地抽放煤层卸压瓦斯。

顶板钻孔绝对瓦斯抽放量2~6 m3/min,累计抽放瓦斯1.7×10。

M。

中组煤累计抽放瓦斯4.8×10。

M。

,抽放率73%,从而达到解突效果。

2。

3无保护层开采区域性穿层预抽防突技术2.3.1穿层钻孔预抽技术对无解放层开采的突出煤层,采用底板布置岩石巷道、施工底板穿层瓦斯抽放钻孔,已经作为淮北矿区一种常规、实用的区域防突措施和瓦斯治理措施而长期采用,施工技术、手段日臻成熟,应用效果不断改善、提高。

底板岩巷穿层钻孔抽放原理:通过向突出煤层内打大量的密集钻孔使煤体区域卸压,同时抽放瓦斯释放其潜能,然后再经过较长时间的预抽煤层瓦斯使瓦斯压力与瓦斯含量进一步降低,并由此引起煤层的收缩变形、地应力下降、透气系数增高、地应力与瓦斯压力梯度减小和煤的普氏系数增加等变化,从而达到消除突出危险睦的目的。

底板瓦斯抽放巷位置选择:底板瓦斯抽放巷的主要用途是施工并利用穿层钻孔和管网抽放煤层瓦,掩护煤巷掘进及工作面回采前、中、后的瓦斯抽放。

底板瓦斯抽放巷道位置距离煤层太远,会造成所打的穿层钻孔过长,增加打钻工程量;距离煤层太近,会由于岩柱的抵抗力不足造成突出安全隐患。

底板抽放巷一般布置在岩性较好、距煤层底板20~30 m的岩层中。

钻场、钻孔的布置方式:沿岩石集中巷和岩石轨道巷分别布置若干钻场,钻场间距一般为25 m,每个钻场内沿走向和倾向共布置3列5行共15个95 mm的瓦斯抽放钻孔;钻孔有效抽放半径为5 m,钻孔的孔底间距为7~10 m;每个钻场钻孔沿煤层走向控制范围30 m;双岩巷抽放钻场钻孔沿煤层倾向控制范围120 m左右(采煤工作面设计长度不超过120 m)。

钻场内的所有穿层钻孔施工完毕后通过封孔管连入地面永久瓦斯抽放系统,对该区段突出煤层曼行长期瓦斯抽放,预抽期1~3 a,单孔流量为0.005~0.01 m3/min。

抽放后瓦斯含量降至8m3/t、瓦斯压力0.74 Mpa以下时,才允许进行生产准备布置煤巷,从而实现采前消突。

2.3.2地面钻井压裂预抽技术芦岭矿是淮北矿区突出最严重的矿井之一,曾发生过突出煤量为10 500 t,瓦斯量为1.23×106m。

的瓦斯突出事故。

随着矿井的延伸,,瓦斯压力瓦斯含量越来越高,开采煤层将全部升级为突出煤层,岩巷施工期间也面临瓦斯超标问题,传统的穿层钻孔预抽技术显得单一,为寻找矿区瓦斯治理的新途径,近年来矿区试验运用了地面压裂钻井提前预抽瓦斯新技术,如图3所示。

按照矿井采区接替,选择在三水平东部Ⅲ101采区进行压裂试验。

该采区走向长1 900 m,倾斜长730 m,面积0.72 km。

,煤储量6.26×106t。

区将在2015年后开采。

Ⅲ101采区地面共布置,口井,组成正方形井网及矩形网,正方形网井距300 m×300 m,并布置1口中心井,矩形网井距220 m×300 m。

第1口井于2005年开始打孔,最高日产瓦斯600 m。

,平均400 m。

,现累计产气量 1.3×106m3。

新增6口井于2008年2月份完成压裂共对2个含煤组3个煤层进行压裂,单孔压砂 50~85 m3。

7口井同时排采,煤层产气排采量达到5 600 m。

/d。

预计10 a产气量2 359×104m3抽放率达到27.5%,其中10煤抽放率将达到44%.达到解突目的。

2.4弱突出煤层防突技术祁南矿32煤层位于上石盒子组下部,煤层厚0.66~4.54 m,平均2.38 m,以中厚煤层为主。

层结构复杂,属较稳定煤层,是矿井主采煤层之一。

瓦斯压力为2.05~3.05 Mpa,瓦斯含量为8.76~10.07 m3/t,32煤层的煤体坚硬,没有发生瓦斯动力现象,但在构造带附近经常出现顶钻、钻、喷孔现象,属于弱突出危险煤层。

由于32层谋体坚硬,施工长钻孔可以有保证,故采用下向煤层长钻孔递进掩护煤层巷道掘进和工作面回防突技术。

如图4所示,在工作面运输巷的下帮,向下一段工作面施工长钻孔(90 m左右),穿过中间巷置10 m,钻孔沿煤层倾斜覆盖瓦斯抽放工作面半顾斜区域,对工作面上半倾斜区域进行瓦斯预抽,消除突出危险后,施工中间巷,中间巷再向下施工倾斜长钻孔,保护下区段内的运输巷;运输巷的下帮再施工下向钻孔,保护下一区段的中间巷,依此类推,一步步向煤层深部推进,通过预抽,在巷道掘进和工作面回采前将弱突出危险煤层转变为低瓦斯煤层,达到区域性消突的目的。

3 结语淮北矿区防突由局部治理为主向区域性治理为主经历了较长的转型过程,特别是老矿井开采程序的变化和生产布局的调整,必须有宏远的战略思路和可靠的政策支撑作为保障。

区域性防突技术既需要空间的接替又必须有时间的保证,只有做到时空交替的合理规划,才能保证瓦斯治理措施的连贯性、可靠性和可持续性。

参考文献:[1] 程远平,俞启香.中国区域性瓦斯治理技术的发展[A].中国(淮南)煤矿瓦斯治理技术国际会议论文集[c].徐州:中国矿业大学出版社,2007.[2] 李伟.地面钻井“一井三用”先抽后采治理瓦斯综合研究[A].第32届国际矿山安全研讨会论文集[c].北京:国家煤矿安全监察局,2007.。

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