二礦15號煤層綜放麵瓦斯綜合治理技術研究
作者:佚名
2011-03-20 17:38
來源:本站原創
二礦15號煤層綜放麵瓦斯綜合治理技術研究
田根萬
摘 要 針對陽煤二礦高瓦斯綜放麵瓦斯湧出量大,嚴重製約 安全生產的問題,本文主要介紹了在高瓦斯易燃煤層綜放麵,根據瓦斯湧出特點,通過對上覆岩層活動規律的 03manbetx ,確定了合理的通風方式和有效的抽放方式,以及初采期瓦斯治理技術的內容,使綜放開采工藝在高瓦斯易燃煤層實現了高產高效的技術優勢。
關鍵詞 高瓦斯 易燃 抽放巷
概況
陽泉煤業集團有限責任公司二礦東距陽泉市約5km,其地理坐標為東經113°25′17″~113°33′07″,北緯37°46′44″~37°52′19″。井田東部為大陽泉井田,西部為西上莊井田,南部與五礦井田相鄰,北部以石太鐵路為界,隔桃河與三礦、四礦相望。井田走向長約8km,傾向長約7.8km,麵積為62.4km2,截至2006年底全礦剩餘可采儲量46705.8萬噸,其中15#煤可采儲量23332.7萬噸,約占全礦可采儲量的50.0%,現有一對生產井口---西四尺井。井田內地形陡峻,溝穀縱橫。東部最高為獅腦山,高程1171.0m,西部最高為龍門山,高程1246.9m,最低處為井田北界桃河,高程約700m,相對最大高程差達540餘m。本區植被不太發育,大部分地區基岩裸露於地表。
井田內含煤地層為下二疊統山西組和上石炭統太原組。煤係地層總厚度149--210m,含煤11-15層,煤層傾角一般5-10度,主采煤層為3#、8#、15#煤層,媒質均為變質程度較高的無煙煤。其中:
山西組地層總厚度54~82m,平均60.23m,含煤層4~6層,煤層總厚度平均4.42m,含煤係數7.34%;可采煤層為3#、6#煤,總厚度平均3.14m,含煤係數5.21%。
太原組地層總厚度95~130m,平均118.67m,含煤層7~9層,煤層總厚度15.17m,含煤係數12.78%;可采煤層為8#、9#、12#、13#、15#煤層,煤層總厚度14.68m,含煤係數12.37%。
15#煤層是二礦主采煤層,煤層厚度一般在6.5m左右,在開采工藝上,經曆了炮采和普采,采用人工做假頂分三層自上而下開采;在用綜采開采時用金屬網做假頂分兩層開采,隨著礦井高產高效進度加快,到1990年,15#煤煤開層推廣使用綜采放頂煤工藝一次采全高。
不同的開采工藝,工作麵的瓦斯湧出量也不同,15#煤煤層本身瓦斯含量及瓦斯壓力都不大,開采煤層瓦斯湧出量是很小的,本煤層瓦斯湧出主要來自采落煤塊及開采中暴露的煤壁瓦斯湧出。
一、采用自上而下層層釋放的開采順序瓦斯湧出
這種采煤方法,工作麵產量相對較低,開采時瓦斯湧出量普遍較小,采煤工作麵絕對瓦斯湧出量在1m3/min以下,能在正常通風條件下,工作麵采用一進一回係統將瓦斯釋放到 安全濃度以下排出,我礦分層開層時,工作麵瓦斯統計如下:
工作麵編號 絕對瓦斯湧出量
m3/min 相對瓦斯湧出量
m3/t
備注
8108上層 0.36 3.191
中層 0.4 4.890
下層 0.58 2.74
8301上層 0.84 2.17
中層 0.57 4.98
下層 0.61 3.45
二、開采15#煤布置綜采放頂煤工作麵,綜放工作麵瓦斯絕對湧出量達到了36-150m3/min,而且開采15#煤層有自然發火傾向。
1 、 綜放工作麵瓦斯湧出規律及分布狀態的研究
1)15#煤層上部賦存14#煤層和三層(K4、K3、K2)石炭岩,均含瓦斯。
通過對綜放麵生產過程中瓦斯湧出量的 03manbetx ,得出了綜放工作麵瓦斯湧出主要由本煤層和上鄰近層瓦斯湧出構成。本煤層瓦斯湧出較小,約占工作麵總瓦斯湧出量的10%左右,鄰近層瓦斯湧出約占90%左右。
2)綜放工作麵配風650-1100m3/min,從工作麵進入采空區前部範圍內存在紊流與層流混合過渡區,從工作麵進入采空區後部以後,為層流區,氣體處於滲流流動狀態,瓦斯大量積存,且濃度較高。
2 、 綜放工作麵鄰近層瓦斯抽放技術
1)通過對綜放工作麵上覆岩層活動規律的研究,綜放工作麵開采過程中,從岩石破壞角度 03manbetx ,確定存在冒落帶、裂隙帶、彎曲下沉帶。冒落帶與裂隙帶分界明顯,最初冒落時,冒落帶之間有可見之空間,壓實區冒落帶岩石排列紊亂無序且破碎,裂隙帶岩石排列有序破壞程度小。
綜放工作麵開采過程中,從瓦斯卸壓湧出角度確定,頂板岩石存在有卸壓開始期、卸壓活躍期、卸壓衰退期、工作麵采空區後的壓實區。
2)根據綜放工作麵瓦斯湧出及來源特點,通過在多個工作麵瓦斯抽放 總結, 總結得出瓦斯抽放通道合適的布置層位為7-10倍采高
采用頂板走向高抽巷抽放上鄰近層瓦斯,在正常開采期間瓦斯抽放率達到90%以上,平均抽放量50m3/min左右。抽出率高,通風負擔最小,能保證綜放工作麵回采期間瓦斯濃度保持在0.5%以下。
3 、 綜放工作麵初采期瓦斯治理技術
二礦采用綜放工藝開采的15#煤層厚度約6.5m左右,覆蓋層厚度在260~650m之間。據統計,綜放麵一般為47~78m3/min,其中,上臨近層瓦斯占86%~90%。在未采取 措施的情況下,由於礦井通風負壓的作用,在上隅角和內錯尾巷裏端形成負壓區,使上隅角和內錯尾巷的瓦斯經常超限。內錯尾巷初采期瓦斯濃度最高曾達17%,無法進行生產。
綜放工作麵開采初期,本煤層瓦斯隨煤體的破碎從煤體中解吸湧入回采工作麵,15#煤層上覆岩層及鄰近層受采動影響,產生大量裂隙並不斷垮落,賦予於其中的瓦斯卸壓,沿裂隙湧入回采工作麵。在初采期,隨著工作麵的向前推進,絕對瓦斯湧出量總體上有逐漸增加的趨勢,隨著工作麵推進距離的增加,其波動性增大,極具不均衡性,綜放工作麵從切巷推進至17m左右時,絕對瓦斯湧出量出現第一次峰值,一般為10m3/mi左右,推進至25m左右時,絕對瓦斯湧出量出現第二次峰值,此時峰值一般為工作麵初采期間回風巷風排絕對湧出量的最大值,推進至35—40m時,出現第三次峰值,一般從此時開采高抽巷開始抽放瓦斯,回風巷濃度很快降低。
①綜放工作麵初采,瓦斯湧出不正常,大頂未垮落,采空區空間大,空間容易積聚瓦斯,大頂不間斷地垮落,把采空區的瓦斯排擠出工作麵,由於受壓力影響,往往上隅角出現瓦斯超限,為了解決工作麵初采瓦斯超限問題,工作麵回風鋪設一趟∮380mm瓦斯管,並與對旋抽出式風機連接,管路每隔20m設一個同直徑的三通,並上好檔盤,當回風巷抽放管的每個三通進入落山采空區之前,取掉擋盤,用鐵絲網罩住三通,防止煤矸掉入,並在三通附近批一個木垛,保證了抽放效果,工作麵上隅角瓦斯超限問題基本得到解決。
②使用2×15對旋抽出式風機時,實際排風量在76—180m3/min之間,抽放負壓在2850—4000Pa之間,風排瓦斯量為1.01—6.86m3/min,最大達9.68m3/min。當綜放工作麵回風排放瓦斯量小於4.5m3/min,且抽出式風機抽放瓦斯量占到回風排放量30%以上時,基本上可保證工作麵回風上隅淨瓦斯不超限,但把瓦斯直接排放到采區回風,而且抽放濃度受到限製,不利於 安全生產。
③采用後中低位抽放巷技術方法雖然收到了較好效果,但是在回風巷必須鋪設一趟專用抽放管路Ф220mm,並隨工作麵的推進被埋壓入已采區,管路裏端穿過閉牆與後中低位抽放巷連通,受采動影響後閉牆易漏風,管路內的瓦斯濃度為5%~20%。不僅影響抽放效果,更直接構成了重大瓦斯 02manbetx.com 隱患;另外係統較複雜,施工與 管理難度大,且抽放方向與推進方向相反,為采空區深部提供了供氧條件,對有自然發火傾向的15#煤不利於自燃災害的防治。
通過對綜放工作麵初采期瓦斯湧出情況的 03manbetx 可知:導致瓦斯超限和停產的根源是上臨近層瓦斯。因此綜放工作麵初采期治理瓦斯的關鍵是提高抽放效果,采用一條小斷麵斜巷,將上隅角與走向高抽巷尾部連通,就完全可以利用走向高抽巷排放初采期上臨近層瓦斯,使初采期上臨近層瓦斯在高抽巷的抽放負壓作用下及時排出。該斜巷要布置在頂板初始冒落的邊緣帶上,使之隨頂板的冒落自下而上逐段報廢,使抽放負壓點隨之上移,瓦斯抽放濃度逐漸升高,直至頂板冒裂高度與高抽巷連通。
綜放工作麵利用一條傾斜高抽巷和上部走向高抽巷末端連通後,近距離鄰近層瓦斯不再利用回風埋管,而通過12#煤走向高抽巷抽出,該巷距15#煤層的垂直間距平均45m 左右,與回風巷的水平距離約30m,抽放巷終端距15#煤層距切巷水平距離7m。采用此 措施後,瓦斯抽放量得到了增加,抽放量達到50—120m3/min,降低了礦井回風瓦斯濃度。不僅使工作麵風排瓦斯量減少了60%以上,工作麵配風降低53%,回風巷瓦斯濃度降至0、5%以下,而且使綜放麵初采瓦斯湧出影響 安全生產問題得到了徹底的解決,並且它具有以下特點:
1)工作麵初采瓦斯抽放率高,消除了初采期瓦斯超限隱患,實現了安全、高效生產。
2)由於需要風排的瓦斯量減少,可適當降低工作麵初采配風量,使高抽巷與上隅角的負壓差加大,對瓦斯抽放更有利。
3)簡化了抽放係統與 管理、根除了因回風巷鋪設瓦斯管路所構成的重大瓦斯 02manbetx.com 隱患,更安全、更可靠。
4)小斷麵傾斜巷道施工簡單,有利於高進組織。
4 、 綜放工作麵通風方式
采用“U”型通風,部分上鄰近層瓦斯、采空區浮煤釋放出的瓦斯,從工作麵的回風落山角湧出,易造成瓦斯超限。
“U+L”型通風布置外錯尾巷,外錯尾巷與回風巷有聯絡巷相通,存在采空區漏風,雖然有利於緩解落山角瓦斯超限,但會造成過渡風速區範圍擴大並向采空區深部移動,增加了氧化時間,給控製采空區自然發火帶來了困難。
工作麵通風方式由“U+L”改為“U+I”型後,易於控製上鄰近層瓦斯和采空區浮煤湧出的瓦斯,防止落山角瓦斯超限。“三帶”分布的過渡風速帶範圍縮小,並前移了約20m,大幅度縮小了氧化帶範圍,減少了氧化時間,“U+I”型通風有利於預防采空區自然發火。
結論
1)通過理論研究分析和大量現場實踐,掌握了綜放麵上覆岩層活動規律和瓦斯運移規律,確定了在綜放麵上部7-10倍采高範圍,岩層離層充分,瓦斯運移水平連通性好,布置走向高抽巷抽放效果特別明顯,是走向高抽巷合理布置層位。
2)結合上覆岩層活動規律特征,在頂板內50-60m位置布置走向高抽巷抽放上鄰近層瓦斯,抽出率達到90%以上,抽放量最大可達到100m3/min以上,有效解決了綜放麵正常開采期間回風巷風流瓦斯超限問題。走向高抽巷的瓦斯抽放機理為正向抽放,且主要抽放上鄰近層和圍岩內的解吸瓦斯,對采空區“三帶”的範圍不構成影響,解決了反向抽放可能引起綜放麵采空區自然發火問題。
3)采用小斜坡高抽巷抽放技術治理綜放麵初采瓦斯問題,使綜放麵初采期影響生產及安全的瓦斯超限問題得到了徹底解決,其核心技術為高抽巷布置方式和布置層位。
4)由於存在層間壓差,這種抽放式充分利用了采空區裂縫釋放瓦斯,提高了抽放率。但是,給礦井防滅了提出了新課題。
總之,二礦高瓦斯自然傾向性煤層綜放麵瓦斯治理成果,解決了綜放工作麵瓦斯的難題,並有效地控製了煤層自然發火。在陽泉礦區特大瓦斯的條件下,綜放工作麵由原來的100萬噸/年左右,突破了年產350萬噸的水平,創造了陽煤集團綜放開采以來的曆史紀錄,使綜放開采工藝在高瓦斯有自然傾向性煤層實現了高產高效的技術優勢,創造了巨大的經濟和社會效益,具有廣闊的推廣應用前景。
作者簡介:田根萬(1966年—),男,礦建 工程師阜新 礦業學院陽煤二礦辦公室 TEL:0353-7022813
田根萬
摘 要 針對陽煤二礦高瓦斯綜放麵瓦斯湧出量大,嚴重製約 安全生產的問題,本文主要介紹了在高瓦斯易燃煤層綜放麵,根據瓦斯湧出特點,通過對上覆岩層活動規律的 03manbetx ,確定了合理的通風方式和有效的抽放方式,以及初采期瓦斯治理技術的內容,使綜放開采工藝在高瓦斯易燃煤層實現了高產高效的技術優勢。
關鍵詞 高瓦斯 易燃 抽放巷
概況
陽泉煤業集團有限責任公司二礦東距陽泉市約5km,其地理坐標為東經113°25′17″~113°33′07″,北緯37°46′44″~37°52′19″。井田東部為大陽泉井田,西部為西上莊井田,南部與五礦井田相鄰,北部以石太鐵路為界,隔桃河與三礦、四礦相望。井田走向長約8km,傾向長約7.8km,麵積為62.4km2,截至2006年底全礦剩餘可采儲量46705.8萬噸,其中15#煤可采儲量23332.7萬噸,約占全礦可采儲量的50.0%,現有一對生產井口---西四尺井。井田內地形陡峻,溝穀縱橫。東部最高為獅腦山,高程1171.0m,西部最高為龍門山,高程1246.9m,最低處為井田北界桃河,高程約700m,相對最大高程差達540餘m。本區植被不太發育,大部分地區基岩裸露於地表。
井田內含煤地層為下二疊統山西組和上石炭統太原組。煤係地層總厚度149--210m,含煤11-15層,煤層傾角一般5-10度,主采煤層為3#、8#、15#煤層,媒質均為變質程度較高的無煙煤。其中:
山西組地層總厚度54~82m,平均60.23m,含煤層4~6層,煤層總厚度平均4.42m,含煤係數7.34%;可采煤層為3#、6#煤,總厚度平均3.14m,含煤係數5.21%。
太原組地層總厚度95~130m,平均118.67m,含煤層7~9層,煤層總厚度15.17m,含煤係數12.78%;可采煤層為8#、9#、12#、13#、15#煤層,煤層總厚度14.68m,含煤係數12.37%。
15#煤層是二礦主采煤層,煤層厚度一般在6.5m左右,在開采工藝上,經曆了炮采和普采,采用人工做假頂分三層自上而下開采;在用綜采開采時用金屬網做假頂分兩層開采,隨著礦井高產高效進度加快,到1990年,15#煤煤開層推廣使用綜采放頂煤工藝一次采全高。
不同的開采工藝,工作麵的瓦斯湧出量也不同,15#煤煤層本身瓦斯含量及瓦斯壓力都不大,開采煤層瓦斯湧出量是很小的,本煤層瓦斯湧出主要來自采落煤塊及開采中暴露的煤壁瓦斯湧出。
一、采用自上而下層層釋放的開采順序瓦斯湧出
這種采煤方法,工作麵產量相對較低,開采時瓦斯湧出量普遍較小,采煤工作麵絕對瓦斯湧出量在1m3/min以下,能在正常通風條件下,工作麵采用一進一回係統將瓦斯釋放到 安全濃度以下排出,我礦分層開層時,工作麵瓦斯統計如下:
工作麵編號 絕對瓦斯湧出量
m3/min 相對瓦斯湧出量
m3/t
備注
8108上層 0.36 3.191
中層 0.4 4.890
下層 0.58 2.74
8301上層 0.84 2.17
中層 0.57 4.98
下層 0.61 3.45
二、開采15#煤布置綜采放頂煤工作麵,綜放工作麵瓦斯絕對湧出量達到了36-150m3/min,而且開采15#煤層有自然發火傾向。
1 、 綜放工作麵瓦斯湧出規律及分布狀態的研究
1)15#煤層上部賦存14#煤層和三層(K4、K3、K2)石炭岩,均含瓦斯。
通過對綜放麵生產過程中瓦斯湧出量的 03manbetx ,得出了綜放工作麵瓦斯湧出主要由本煤層和上鄰近層瓦斯湧出構成。本煤層瓦斯湧出較小,約占工作麵總瓦斯湧出量的10%左右,鄰近層瓦斯湧出約占90%左右。
2)綜放工作麵配風650-1100m3/min,從工作麵進入采空區前部範圍內存在紊流與層流混合過渡區,從工作麵進入采空區後部以後,為層流區,氣體處於滲流流動狀態,瓦斯大量積存,且濃度較高。
2 、 綜放工作麵鄰近層瓦斯抽放技術
1)通過對綜放工作麵上覆岩層活動規律的研究,綜放工作麵開采過程中,從岩石破壞角度 03manbetx ,確定存在冒落帶、裂隙帶、彎曲下沉帶。冒落帶與裂隙帶分界明顯,最初冒落時,冒落帶之間有可見之空間,壓實區冒落帶岩石排列紊亂無序且破碎,裂隙帶岩石排列有序破壞程度小。
綜放工作麵開采過程中,從瓦斯卸壓湧出角度確定,頂板岩石存在有卸壓開始期、卸壓活躍期、卸壓衰退期、工作麵采空區後的壓實區。
2)根據綜放工作麵瓦斯湧出及來源特點,通過在多個工作麵瓦斯抽放 總結, 總結得出瓦斯抽放通道合適的布置層位為7-10倍采高
采用頂板走向高抽巷抽放上鄰近層瓦斯,在正常開采期間瓦斯抽放率達到90%以上,平均抽放量50m3/min左右。抽出率高,通風負擔最小,能保證綜放工作麵回采期間瓦斯濃度保持在0.5%以下。
3 、 綜放工作麵初采期瓦斯治理技術
二礦采用綜放工藝開采的15#煤層厚度約6.5m左右,覆蓋層厚度在260~650m之間。據統計,綜放麵一般為47~78m3/min,其中,上臨近層瓦斯占86%~90%。在未采取 措施的情況下,由於礦井通風負壓的作用,在上隅角和內錯尾巷裏端形成負壓區,使上隅角和內錯尾巷的瓦斯經常超限。內錯尾巷初采期瓦斯濃度最高曾達17%,無法進行生產。
綜放工作麵開采初期,本煤層瓦斯隨煤體的破碎從煤體中解吸湧入回采工作麵,15#煤層上覆岩層及鄰近層受采動影響,產生大量裂隙並不斷垮落,賦予於其中的瓦斯卸壓,沿裂隙湧入回采工作麵。在初采期,隨著工作麵的向前推進,絕對瓦斯湧出量總體上有逐漸增加的趨勢,隨著工作麵推進距離的增加,其波動性增大,極具不均衡性,綜放工作麵從切巷推進至17m左右時,絕對瓦斯湧出量出現第一次峰值,一般為10m3/mi左右,推進至25m左右時,絕對瓦斯湧出量出現第二次峰值,此時峰值一般為工作麵初采期間回風巷風排絕對湧出量的最大值,推進至35—40m時,出現第三次峰值,一般從此時開采高抽巷開始抽放瓦斯,回風巷濃度很快降低。
①綜放工作麵初采,瓦斯湧出不正常,大頂未垮落,采空區空間大,空間容易積聚瓦斯,大頂不間斷地垮落,把采空區的瓦斯排擠出工作麵,由於受壓力影響,往往上隅角出現瓦斯超限,為了解決工作麵初采瓦斯超限問題,工作麵回風鋪設一趟∮380mm瓦斯管,並與對旋抽出式風機連接,管路每隔20m設一個同直徑的三通,並上好檔盤,當回風巷抽放管的每個三通進入落山采空區之前,取掉擋盤,用鐵絲網罩住三通,防止煤矸掉入,並在三通附近批一個木垛,保證了抽放效果,工作麵上隅角瓦斯超限問題基本得到解決。
②使用2×15對旋抽出式風機時,實際排風量在76—180m3/min之間,抽放負壓在2850—4000Pa之間,風排瓦斯量為1.01—6.86m3/min,最大達9.68m3/min。當綜放工作麵回風排放瓦斯量小於4.5m3/min,且抽出式風機抽放瓦斯量占到回風排放量30%以上時,基本上可保證工作麵回風上隅淨瓦斯不超限,但把瓦斯直接排放到采區回風,而且抽放濃度受到限製,不利於 安全生產。
③采用後中低位抽放巷技術方法雖然收到了較好效果,但是在回風巷必須鋪設一趟專用抽放管路Ф220mm,並隨工作麵的推進被埋壓入已采區,管路裏端穿過閉牆與後中低位抽放巷連通,受采動影響後閉牆易漏風,管路內的瓦斯濃度為5%~20%。不僅影響抽放效果,更直接構成了重大瓦斯 02manbetx.com 隱患;另外係統較複雜,施工與 管理難度大,且抽放方向與推進方向相反,為采空區深部提供了供氧條件,對有自然發火傾向的15#煤不利於自燃災害的防治。
通過對綜放工作麵初采期瓦斯湧出情況的 03manbetx 可知:導致瓦斯超限和停產的根源是上臨近層瓦斯。因此綜放工作麵初采期治理瓦斯的關鍵是提高抽放效果,采用一條小斷麵斜巷,將上隅角與走向高抽巷尾部連通,就完全可以利用走向高抽巷排放初采期上臨近層瓦斯,使初采期上臨近層瓦斯在高抽巷的抽放負壓作用下及時排出。該斜巷要布置在頂板初始冒落的邊緣帶上,使之隨頂板的冒落自下而上逐段報廢,使抽放負壓點隨之上移,瓦斯抽放濃度逐漸升高,直至頂板冒裂高度與高抽巷連通。
綜放工作麵利用一條傾斜高抽巷和上部走向高抽巷末端連通後,近距離鄰近層瓦斯不再利用回風埋管,而通過12#煤走向高抽巷抽出,該巷距15#煤層的垂直間距平均45m 左右,與回風巷的水平距離約30m,抽放巷終端距15#煤層距切巷水平距離7m。采用此 措施後,瓦斯抽放量得到了增加,抽放量達到50—120m3/min,降低了礦井回風瓦斯濃度。不僅使工作麵風排瓦斯量減少了60%以上,工作麵配風降低53%,回風巷瓦斯濃度降至0、5%以下,而且使綜放麵初采瓦斯湧出影響 安全生產問題得到了徹底的解決,並且它具有以下特點:
1)工作麵初采瓦斯抽放率高,消除了初采期瓦斯超限隱患,實現了安全、高效生產。
2)由於需要風排的瓦斯量減少,可適當降低工作麵初采配風量,使高抽巷與上隅角的負壓差加大,對瓦斯抽放更有利。
3)簡化了抽放係統與 管理、根除了因回風巷鋪設瓦斯管路所構成的重大瓦斯 02manbetx.com 隱患,更安全、更可靠。
4)小斷麵傾斜巷道施工簡單,有利於高進組織。
4 、 綜放工作麵通風方式
采用“U”型通風,部分上鄰近層瓦斯、采空區浮煤釋放出的瓦斯,從工作麵的回風落山角湧出,易造成瓦斯超限。
“U+L”型通風布置外錯尾巷,外錯尾巷與回風巷有聯絡巷相通,存在采空區漏風,雖然有利於緩解落山角瓦斯超限,但會造成過渡風速區範圍擴大並向采空區深部移動,增加了氧化時間,給控製采空區自然發火帶來了困難。
工作麵通風方式由“U+L”改為“U+I”型後,易於控製上鄰近層瓦斯和采空區浮煤湧出的瓦斯,防止落山角瓦斯超限。“三帶”分布的過渡風速帶範圍縮小,並前移了約20m,大幅度縮小了氧化帶範圍,減少了氧化時間,“U+I”型通風有利於預防采空區自然發火。
結論
1)通過理論研究分析和大量現場實踐,掌握了綜放麵上覆岩層活動規律和瓦斯運移規律,確定了在綜放麵上部7-10倍采高範圍,岩層離層充分,瓦斯運移水平連通性好,布置走向高抽巷抽放效果特別明顯,是走向高抽巷合理布置層位。
2)結合上覆岩層活動規律特征,在頂板內50-60m位置布置走向高抽巷抽放上鄰近層瓦斯,抽出率達到90%以上,抽放量最大可達到100m3/min以上,有效解決了綜放麵正常開采期間回風巷風流瓦斯超限問題。走向高抽巷的瓦斯抽放機理為正向抽放,且主要抽放上鄰近層和圍岩內的解吸瓦斯,對采空區“三帶”的範圍不構成影響,解決了反向抽放可能引起綜放麵采空區自然發火問題。
3)采用小斜坡高抽巷抽放技術治理綜放麵初采瓦斯問題,使綜放麵初采期影響生產及安全的瓦斯超限問題得到了徹底解決,其核心技術為高抽巷布置方式和布置層位。
4)由於存在層間壓差,這種抽放式充分利用了采空區裂縫釋放瓦斯,提高了抽放率。但是,給礦井防滅了提出了新課題。
總之,二礦高瓦斯自然傾向性煤層綜放麵瓦斯治理成果,解決了綜放工作麵瓦斯的難題,並有效地控製了煤層自然發火。在陽泉礦區特大瓦斯的條件下,綜放工作麵由原來的100萬噸/年左右,突破了年產350萬噸的水平,創造了陽煤集團綜放開采以來的曆史紀錄,使綜放開采工藝在高瓦斯有自然傾向性煤層實現了高產高效的技術優勢,創造了巨大的經濟和社會效益,具有廣闊的推廣應用前景。
作者簡介:田根萬(1966年—),男,礦建 工程師阜新 礦業學院陽煤二礦辦公室 TEL:0353-7022813
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長距離工作麵開采技術研究與探討
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