近距离上保护层采面瓦斯综合治理技术
近距离煤层群采空区上覆煤层工作面瓦斯治理
作面． １ １ １ ８ 、 １工作 面在 １ １ ２ ２ ３工作 面 的卸 压保 护 范 围
２ ． ２ ． ３ 回风巷 埋 管抽 采
内开采， 走向长 ８ １ １ ． ５ ｍ， 倾斜长 １ １ ０ ｍ， 煤层倾角平均
在 １ １ １ ８ １回风巷 侧 顶 板 或 上 帮 吊挂 ２条 直 径 分
１ １ １ ８ １ 底抽巷巷道 断面为 ２ ． ４ Ｉ ｌ ｌ × ２ ． ４ ｍ， 在１ １ ２ ２ ３ 回风联巷往 里 ８ ０ ， ２ ２ ０ ， ４ ０ ０ ｍ 处 布置 ３个 钻 场 ， 钻场 底 板高于巷 道 底 板 ０ ． ２ ｍ； 钻场大小 ３ ｍ ×３ ｍ× ２ ． ５ ｍ
的瓦斯治理效果 ， 开采期 间工作面及 回风巷 瓦斯最 大浓度 为 ０ ． ６ １ ％， 瓦斯抽采率达到 ８ ０ ％ 以上． 关键 词 ： 近距 离煤 层群 ； 保护层 ； 工作面 ； 瓦斯治理 中图分类号 ： Ｔ Ｄ ７ １ ２ ． ６ 文献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ６ ７ ４— ５ ８ ７ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２— ０ ０ ２ ９— ０ ４
进风巷布孔实现对接 ， 钻孔间距为 １ ｍ， 局部地方进行
钻孔加 密 ， 间隔为 ０ ． ５— ０ ． ８ ｍ． 在无法 施 工长钻 孔 的 区
２ ． ２ ． ４ 底抽巷 抽 采
域采 用普通钻机 打补充短孔 ， 使工作 面抽 采时无盲 区．
２ ． ２ ． ２ 高位 钻场钻 孔抽 采 在 １ １ １ ８ １回风 巷顶 板 每 隔 ８ ０ ｍ， 向顶 板 掘 １ ５—
第２ ８卷 第 ２ 期 ２ ０ １ ３年 ６月
矿 业 工 程 研 究
Ｍｉ ｎ ｅ ｒ ａｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ
近距离保护层开采工作面瓦斯治理技术
近距离保护层开采工作面瓦斯治理技术
范晓刚;张建刚
【期刊名称】《煤炭科学技术》
【年(卷),期】2012(040)007
【摘要】对乌兰煤矿保护层开采5767工作面的瓦斯涌出规律进行了研究,针对7号煤层和其下部的8号煤层情况,采用顺层、回风巷大倾角钻孔抽采、地面钻井卸压抽采、采空区埋管抽采和穿层钻孔抽采的立体式瓦斯综合治理方法,并对治理效果进行了考察。
结果表明：通过采取立体分源瓦斯治理措施,5767工作面回采时瓦斯浓度超限问题得到了有效解决,工作面风量由之前的1 700m3/min降至700
m3/min,回风流中瓦斯体积分数为0.32%～0.60%,保证了工作面的安全回采。
【总页数】4页(P44-46,57)
【作者】范晓刚;张建刚
【作者单位】中国煤炭科工集团重庆研究院,重庆400037;神华宁夏煤业集团有限责任公司乌兰煤矿,宁夏石嘴山750324
【正文语种】中文
【中图分类】TD712
【相关文献】
1.近距离突出煤层群上保护层开采瓦斯治理技术 [J], 刘震;李增华;杨永良;唐一博;季淮君
2.近距离多煤层下保护层开采卸压瓦斯治理技术 [J], 张辉元
3.近距离煤层群保护层开采顶板走向高位钻孔瓦斯治理技术研究 [J], 程志恒;许向前;尤舜武;刘晓刚
4.论述近距离煤层群保护层开采瓦斯治理技术 [J], 彭从庆
5.论近距离突出煤层群上保护层开采瓦斯治理技术 [J], 罗福余
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保护层开采瓦斯综合治理与利用技术探索
【 关键词 】 开采保 护层 ；防突；瓦斯抽 地质 条件 复杂，打钻时出现过喷孔等煤与瓦斯突 出典型 动力现象 。矿井 ７煤层实测最大瓦斯压力达到 ０ ． ９ ７ Ｍ Ｐ ａ（ － ６ ８ ３ ｍ） ，８ 煤层实测最大 瓦斯压力 达到 １ ． ７ ５ Ｍ Ｐ ａ（ － ６ ９ ７ ｍ ） ：最大相对瓦斯涌出 量８ ． ６ ６ ｌ Ｉ ｌ ３ ／ ｔ ；平均绝对瓦斯涌 出量 ４ ８ ． ８ ５ ｍ 。 ／ ｍ ｉ ｎ 。 １保 护 层 开 采 卸 压 原 理 及 治 理 方 案 保护层开采过程 中， 下被保护层透气性系数的时空演化规律为 ： 初始值一小幅下 降一大 幅增加 一稳 定一后期下降，稳定后的透气性 系数为原始煤层透气性系数 的数百倍 或上千倍，不同的煤层地质条 件 ，透气性系数增加的倍数不 同。 １ ． １保护层开采试验 区位置及范 围 试验 区位于矿井 中下部 ，浅部以 ５ １煤层－ ６ ０ ０ ｍ为界，深部至 ５ １ 煤层－ ６ ９ １ ｍ底板等高线 ；北 以 ５ ｌ煤层工广保护煤柱为界｛南到 Ｆ ３ 断煤交线 。走 向长平均 １ ７ ０ ０ ｍ ，倾斜 宽 ２ ３ １ ￣２ ４ ０ ｍ ，平均 ２ ３ ５ ｍ ±。 １ ． ２ 被保 护层 的抽采方案 保护层 ７ ２煤 和 ８ ２煤 上 距 ５ １ 煤层 ６ ２ ． ６ ４ ｍ ，在 ５ １ 煤 层 开 采 过 程 中７ ２和 ８ ２煤层 的瓦斯不能通过 ５ １煤层瓦斯抽排系统得到排放 。 必 须充分利用 ５ ｌ 煤层开采在 ７ ２ 煤层和 ８ ２ 煤层 中形成 的岩层卸压和透 气性成百上千倍增大的作用 ，在 ７ ２煤 层和 ８ ２煤层瓦斯流动的活跃 期 内将卸压瓦斯有效地抽采 出来，从根本上区域性地消除煤与瓦斯 突出危险性 。采用底板 网格式上 向施工穿层钻孔抽采 ７ ２煤和 ８ ２ 煤 的卸 压 瓦 斯 。 （ １ ）底 板 巷 位 置 确 定 底板 瓦斯抽放巷一般布置在煤层底板岩性较好 的岩层 中，距 ８ ２ 煤层底板 ２ ０ ￣３ ０ ｍ ，这样可 以保证底板巷在掘进时安全 ，一方面 防 止７ ２煤和 ８ ２煤瓦斯 涌入底板巷 ，另一方面在遇 到小 的断层时不会 误揭煤层 。本 区段内的底 板巷应与上区段底板巷连通形成负压通风 系统 ，保证底板巷 的通 风安全 （ ２ ） 钻场 、钻 孔参 数 设计 在底板 瓦斯抽采巷 内每 隔 １ ５ ｍ ，垂直于底板巷布置一抽采钻场 。 每个钻场 内钻孔 呈扇 形布置，充分卸压区 内钻孔 间距为 １ ５ ｍ ，未充 分 卸压 区 内钻 孔 间距 ５ ～ｌ Ｏ ｍ ，钻 孔 间 距 以煤 层 中 厚 面 为 准 ，钻 孔进 入 ７ ２煤层顶板 ０ ． ５ ｍ 。对于卸压范围内抽放钻孔 的间距 根据考 察效 果可适 当调整 。在两个钻场 中间，在进风巷 和回风巷处增加各 ２个 钻孔 ，从 两侧钻场施工 。 （ ３ ）特殊块 段卸压 瓦斯抽 采方案 对７ ２ 、３煤和 ８ ２煤未被保护 的区域 （ 如开 切眼和 收作线 附近 ） ， 采用底 板巷上向网格式穿层密集钻孔结合顺层钻孔预抽煤层 瓦斯， 消除煤层 突出危 险性 ， 将高瓦斯突出煤 层转变 为低 瓦斯非 突出煤层 。 １ ． ３保护层开采瓦斯涌 出分析 经计算得知 ，工作面 只靠风排不 能满 足安 全生产 的需要 ，必须 配合工作面 瓦斯抽采 。按 照 １ ５ ０ ０ ｍ ￣ ／ ｍ ｉ ｎ 设计 ，回风 瓦斯浓度按 ≤ ０ ． ７ ０ ％ 计算，表 １计算了风排瓦斯 量和所 需抽放 的瓦斯量。
论述近距离煤层群保护层开采瓦斯治理技术
【 关键词 】 煤层 群； 上保护层 ； 穿层钻孔 ； 瓦斯治理 【 中图分 类号】 Ｔ Ｄ ７ １ ２ 【 文献标识码 】 Ｂ 【 文章编号 】 ２ ０ ９ ５ — ２ ０ ６ ６ （ ２ ０ １ ４ ） １ ２ — ０ １ ４ ０ — ０ ２
斯 溢 出进 入 ７号 煤 层 。这 样 ， ７号 煤 层 工 作 面 瓦斯 有 二 个 来
源， 即 本 煤层 瓦斯 和 ７号 煤层 邻 近 层 瓦斯 。以如 下 公 式 计 算保 护煤层 ２ ３ ７ ３工作 面 相 对 瓦斯 含 量 ：
ｎ
ห้องสมุดไป่ตู้
斯 突 出矿 井 ， 瓦 斯 涌 出量 大 ， 火烧 铺 矿 曾经 发 生 过 ３次 煤 与 瓦
引 言
随着开采深度的增加 ， 煤层 的地应力 、 瓦斯 压 力 、 瓦 斯 含
量不断增大， 煤 与 瓦 斯 突 出的危 险性 不 断增 大 ． 瓦斯 治 理 的 难
坏 形式 。 随 着上 保 护 煤 层 工 作 面 的推 进 ， 在 采 场 范 围 内会 产 生
个应 力 降低 区 。在 该 应 力 降低 区范 围 内被 保 护 煤 层 出现 卸 压， 煤 层 间 出现 裂 隙 ， 煤层 间 透 气性 会 相 应 变 大 ， 被 保 护 煤 层
煤层透气性 ． 从 而 达 到安 全 高效 开 采 的 目的
２ ． ２ 上保护层瓦斯来源分析
般而言 ， 工作 面 瓦斯 来 源主 要 有 三 个 方 面 ， 即 采 场 煤 壁 瓦斯 、 巷 道 煤 壁 瓦斯 和 采 空 区 瓦斯 。对 保 护 层 工 作 面 而 言 ， 在
保护层工作面瓦斯综合治理技术_张宝春
保护层工作面瓦斯综合治理技术张宝春(淮南矿业集团潘一矿,安徽淮南232001)摘 要:保护层开采是对于煤与瓦斯突出矿井开采煤层群时,首选的经济有效的区域性防治突出措施。
但开采保护层时既要治理本煤层涌出的瓦斯,还面临着被保护层卸压瓦斯涌入保护层工作面,所以在开采保护层时也存在瓦斯治理的难题。
以潘一矿2361(1)保护层工作面为例,介绍保护层工作面开采期间的瓦斯综合治理技术,为同类矿井保护层开采提供参考。
关键词:保护层;高瓦斯;煤与瓦斯突出;瓦斯综合治理中图分类号:T D712 文献标识码:B 文章编号:1003-496X(2007)12-0016-04 潘一矿是一座年产400万t的大型高瓦斯突出矿井,矿井绝对瓦斯涌出量为136.46m3/m i n,其中抽采量为88.69m3/m i n。
矿井主采煤层为13-1和11-2煤层,平均层间距67m,13-1煤层为高瓦斯突出煤层,煤层厚4.3～6.5m,平均4.7m,透气性系数低,仅为3.92×10-2m2/(M P a·d),瓦斯含量高达12～22m3/t,随着开采深度增加,瓦斯治理难度越来越大。
自1997年以来矿井选择了开采远距离下保护层作为区域性防突、瓦斯综合治理的重要手段,但开采保护层也面临着治理本煤层瓦斯和被保护层卸压瓦斯涌入的矛盾。
我国开采下保护层的层间距通常不超过50m,相对层间距(平均层间距与开采煤层采高之比)一般为10～30,11-2煤层厚1.4～2.4m,平均1.9m,相对层间距达35.3,属弱突出煤层,并不符合作为下保护层的理想条件,但是根据潘一矿先后成功开采了3个保护层工作面,证明了11-2煤层作为13-1煤层的下保护层是行之有效的区域性防突、瓦斯综合治理的技术。
通过实施保护层开采,13-1煤层瓦斯问题得到了根本解决,使矿井产量大幅提升。
随着11-2煤层向深部开采,瓦斯含量增大,另外由于11-2煤层开采后部分13-1煤层卸压瓦斯涌入11-2煤层工作面,使保护层工作面瓦斯涌出量增加,瓦斯治理难度加大。
近距离煤层群开采瓦斯治理技术在乌达矿区的实践与应用
３ ９ 煤 层 开 采 底 板 裂 隙 分 布 规 律 随着工作面推进 和采 空 区的形成 ， 采 场 周 围
主要手段为 瓦斯抽 采 ， 所 以煤矿 瓦斯 抽采 是 降低 矿 井 瓦 斯 涌 出量 、 防止 瓦 斯 爆 炸 和 煤 与 瓦 斯 突 出
灾 害 的 重 要 措 施 。衡 量 瓦 斯 抽 采 效 果 的 两 个 主
出 的时 空 关 系 以 及 邻 近 层 卸 压 机 理 等 的 系 统 分
图１ ９ 煤层 开采 时底 板应 力与 裂 隙分布 规律 图
如 图 １所 示 ， 煤 层 底 板 在 煤 柱 区应 力 一 直 处 于上升 （ 增压 ） 状态 ， 底 板煤 岩体处 于压 缩状 态 ； 而在采空 区下方底 板应力 总 是处 于下 降 （ 卸压） 状态 ， 底 板 煤 岩 体 处 于 膨 胀 状 态 。也 就 是 说 ， 正
关键词 ： 近 距 离煤层 瓦斯 治 理 钻孔 预 抽 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｄ ７ １ ２ ． ６ ２ ４ 文 献标 识码 ： Ｂ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ６—０ ８ ９ ８（ ２ ０ １ ３ ） ０ ２—０ ０ ３ ７—０ ５
１ 前 言 高瓦斯矿井 、 煤 与 瓦 斯 突 出 矿 井 治 理 瓦 斯 的
发 生明显变化 ， 下 部 卸 压 瓦 斯 将 沿 着 裂 隙通 过 扩 散 和 渗 流 的方 式 进 入 上 部 采 掘 作 业 空 间 】 。 煤 层 底 板 水 平 变 形 明显 出现 两 个 区 域 ， 工 作 面 前 方 一 定 距 离 煤 层 的 水 平 移 动 方 向 与 回 和 实践 ， 形成了以９ 煤
采 前 定 向 长 钻孑 Ｌ 区域 预 抽 、 １ ０ 煤 层卸压 抽采 、 顶
保护层开采工作面开采期间的瓦斯治理技术
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ — １ １ — ２ ４
２ 瓦斯 综 合 治 理 技 术
２ ． １ 通风 治理 瓦斯技 术
恩洪煤矿二号井 １ ０ ８ ０ １工 作 面 采 用 Ｕ 型通
风方 式 ，在高 瓦斯 和煤 与 瓦斯 突 出矿 井 中 ，Ｕ 型
间都 会发 生 瓦斯超 限 。 可Байду номын сангаас ， 近 距离保 护层 保护 效
果虽 好 ， 但 是 瓦斯治 理 比较 困难 ， 容 易 发生 瓦斯 事
小于 Ｃ ９煤 层 的突 出危险性 。
根据 恩洪煤 矿 二号 井＋ １ ８ ０ ０ ｍ 水平 １ ２ ０ １ 采 区
故 。 因此 ， 在 开采近 距离保 护 层 时 ， 必 须研 究瓦 斯
护层 工作 面为例 。 介 绍保 护层 工作 面开 采期 间的 瓦斯 治理技 术。
关键词 ： 保 护层 ： 高 瓦斯 ； 煤 与 瓦斯 突 出； 瓦斯 治理
中 图分 类号 ： Ｔ Ｄ ７ １ ２ ＋ ． ６ 文献标 识码 ： Ａ
文 章编 号 ：１ ０ ０ ６ — ８ ７ ５ ９ （ ２ ０ １ ３ ） Ｏ ４ ～ ０ Ｏ ３ ８ — ０ ３ 煤层 ， 大部 地 段 煤 层平 均 厚 度 ２ ． ３ ９ ｍ， 一般 ２ ． ６ ｍ，
李 元 林
（ 云 南 东源煤 电股 份有 限公 司， 云南 昆 明 ６ ５ ０ ０ ０ ０ ）
摘 要 ：保 护层 开采 是对 于煤 与 瓦斯 突出矿 井开采煤 层群 时首 选 的经 济有 效的 区域性 防治 突 出措 施 。 但 开 采保护 层 时既要 治理本 煤层 涌 出的 瓦斯 ， 还 面临 着被 保 护层 卸压 瓦斯 涌入 保 护层 工作 面 ， 所 以在 开采保 护层 时也存 在 瓦斯 治理 的难题 。以恩洪煤矿 二 号 井 １ ０ ８ ０ １ 保
采煤工作面瓦斯综合治理设计基本规定
采煤工作面瓦斯综合治理设计基本规定采煤工作面瓦斯综合治理设计基本规定采煤工作面瓦斯综合治理设计第一条总则瓦斯绝对涌出量大于5m3/min、或者用通风方法解决瓦斯问题不合理的采煤工作面，必须编制瓦斯综合治理设计。
第二条采煤工作面瓦斯抽采率规定第三条采煤工作面概况(一)采煤工作面参数采煤面上、下顺槽标高，始采、收作位置，采煤面走向长度、工作面长度、煤层厚度、采厚、煤层倾角，可采储量。
(二)邻近采掘状况本煤层周边采掘活动现状，邻近煤层采掘活动现状。
(三)生产安排采面投产、收作日期，采煤工艺及预计日产量。
第四条采煤工作面瓦斯涌出量预计(一)瓦斯参数地质勘探和本块段或相邻块段实测的瓦斯参数，包括测定点标高，煤层原始瓦斯含量，瓦斯压力，吸附常数等;本煤层邻近已采块段的瓦斯涌出量，涌出量梯度，涌含比。
(二)瓦斯涌出量预测分析瓦斯来源，预测方法有模拟法和分源预测法，一般要求采用分源预测法，瓦斯涌出量预测具体方法见附件一。
(三)预测结果相对瓦斯涌出量，绝对瓦斯涌出量。
第五条瓦斯综合治理设计(一)类似块段情况本矿本煤层邻近已采典型类似块段的瓦斯治理情况。
(二)瓦斯治理方法选择根据预测的采煤工作面相对瓦斯涌出量、绝对瓦斯涌出量，并结合矿井瓦斯治理实际效果，选择相适应的瓦斯治理方法。
工作面瓦斯涌出量大且现场具备条件的，选择Y型通风治理瓦斯。
工作面瓦斯绝对涌出量Q10m3/min的，采用顶板走向钻孔抽采。
工作面瓦斯绝对涌出量Q为：10～20m3/min的，采用顶板走向钻孔为主，倾向钻孔、上隅角埋管等为辅的综合抽采措施。
工作面瓦斯绝对涌出量Q为：20～50m3/min的，采用以高抽巷、底抽巷(穿层钻孔)、上下顺槽倾向穿层钻孔、顺层钻孔等为主，上隅角埋管为辅的综合抽采措施。
工作面瓦斯绝对涌出量Q50m3/min的，除采用以上抽采技术措施外，还应考虑采用地面钻孔进行抽采。
(三)通风设计通风方式(Y型通风必须明确充填工艺、材料，钻孔布置参数等)，巷道断面，风量计算(按集团公司已下发的风量计算方法计算)，进回风路线。
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风 流 瓦斯 浓 度 大 ， 制 约 安 全 生产 。针 对 上保 护 层 开 采 时 瓦 斯 涌 出来 源 和 特 点 ， 采取工 作面 “ ｕ＋Ｌ ” 通 风 方 式 和尾巷埋管抽放 、 迎面斜交钻孔抽放和 上隅角埋管抽放综合治理措施 ， 保 证 了工 作 面 的安 全 、 高效生产。
关键 词 ： 近 距离煤层 ； 上保 护层 ； 瓦斯 ； 综 合 瓦 斯 治 理 技 术 中图分类号 ： Ｔ Ｄ ７ １ ３ ． ３ １ 文 献 标 志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ３— ０ ５ ０ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９— ０ ｌ １ ５一 Ｏ ４
Ｗｕ Ｘｉ ｎ， Ｙｕ ａ ｎ Ｃｈ ｏ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ
（ Ｎ ｏ ． ４ Ｃ ｏ ａ ｌ Ｍｉ ｎ ｅ ｏ ｆＰ ｉ ｎ ｇ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ｎ Ｔ ｉ ａ ｎ ａ ｎ Ｃ ｏ ａ ｌ Ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｐ ｉ ｎ ｇ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ｎ ４ ６ ７ ０ ９ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
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Ｌａ ｙ ｅ ｒ Ｍｉ ｎｉ ｎｇ Ｆａ ｃ ｅ
２ ０ １ ３ 年第 ９ 期
中 ห้องสมุดไป่ตู้煤 炭
总第 ２ １ ３期
近 距 离 上 保 护 层 采 面 瓦 斯 综 合 日， 治 口 理 Ｅ 技 术
吴 昕， 袁崇忠
（ 平煤股份 四矿 ， 河南 平顶山 ４ ６ ７ ０ ９ ３）
摘要： 开 采保 护 层 是 防止 被 保 护 层 开采 时 发 生 煤 与瓦 斯 突 出重 要 且 有效 的措 施 之 一 。 但 是 ， 开 采 近 距 离上 保 护层 时， 大 量被 保 护 层 的 卸 压 瓦斯 涌 出 到保 护 层 工 作 面 采 空 区 ， 导 致 回采 工 作 面 上 隅角 瓦斯 积 聚 和 工 作 面 回