急傾斜特厚煤層水平分層開采工作面瓦斯立體化抽采工藝技術(shù)研究與應用
發(fā)布時間:2021-01-14 19:51
隨著煤層開采深度的增加,瓦斯災害逐漸成為影響我國急傾斜煤層開采礦井安全生產(chǎn)的重要影響因素;同時,由于急傾斜特厚煤層地質(zhì)條件與開采工藝的特殊性,導致其水平分層工作面瓦斯治理難度增大。為此,以烏東煤礦+575 m水平43#煤層西翼工作面為工程背景,對其工作面瓦斯涌出來源進行分析并對瓦斯涌出量進行預測;提出了預抽順層長鉆孔、采空區(qū)埋管抽采、頂板走向高位鉆孔抽采、下部煤體卸壓攔截抽采鉆孔互相結(jié)合的瓦斯立體化抽采工藝。研究結(jié)果表明:+575 m水平43#煤層西翼工作面瓦斯主要來源于開采分層與下部煤體卸壓瓦斯涌出;工作面的瓦斯預抽率為42.1%,抽采達標;工作面回采過程中進風巷瓦斯涌出量維持在0.5 m3/min,回風巷瓦斯涌出量呈現(xiàn)降低趨勢,回風隅角瓦斯?jié)舛任挥诤侠矸秶畠?nèi),回采過程中瓦斯抽采效果較為理想。
【文章來源】:礦業(yè)安全與環(huán)保. 2020,47(06)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【圖文】:
+575 m水平43#煤層西翼工作面示意圖
通過對烏東煤礦+575 m水平43#煤層西翼工作面在回采過程中的瓦斯主要來源分析,結(jié)合瓦斯涌出量預測結(jié)果,得出+575 m水平43#煤層西翼工作面瓦斯主要來源及其瓦斯涌出量,如圖2所示。由圖2可知,+575 m水平43#煤層西翼工作面瓦斯涌出總量為11.59 m3/t,主要來源于開采分層及下部煤體卸壓瓦斯涌出。開采分層涌出瓦斯主要包含了工作面煤壁和落煤瓦斯,以及采空區(qū)遺煤涌出的瓦斯。其中,開采分層的瓦斯涌出量為6.11 m3/t,占比52.72%,占比最大;下部煤體卸壓瓦斯涌出量為3.38 m3/t,占比29.16%。因此,有必要采取煤體預抽并對下部卸壓煤體進行瓦斯抽采。同時,受綜放工作面采煤方法限制,其回采率較低,采空區(qū)遺煤中的瓦斯將大量涌出,鄰近層及下部煤體卸壓瓦斯會涌向采空區(qū)。在工作面通風負壓作用下,會導致采空區(qū)的瓦斯涌向工作面,易造成工作面回風隅角瓦斯積聚。因此,針對瓦斯來源有必要采取強有力措施進行瓦斯抽采,確保工作面的安全開采。
利用烏東煤礦+575 m水平43#煤層西翼工作面1#煤門施工順層長鉆孔。其中,1#煤門單側(cè)布置鉆孔20個,控制分層20 m的高度范圍,在垂直高度分別控制0、10、20 m,沿著煤層走向布置5排鉆孔。其中最下一排布置6個鉆孔,鉆孔長度為210 m;第二排布置5個鉆孔,鉆孔長度為200 m;其他3排各布置3個鉆孔,鉆孔長度分別為124、80、30 m;鉆孔孔徑為113 mm,封孔長度為10 m。對此區(qū)域內(nèi)的上分層、下分層經(jīng)裂隙涌出的瓦斯進行攔截抽采。工作面1#煤門預抽順層長鉆孔布置如圖3所示。3.1.2 采空區(qū)埋管抽采
【參考文獻】:
期刊論文
[1]急傾斜特厚煤層開采工作面瓦斯涌出量預測方法的建立及應用[J]. 劉軍. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2019(01)
[2]急傾斜煤層分層開采覆巖裂隙場規(guī)律及瓦斯治理技術(shù)研究[J]. 杜昌昂,孫路路,張延博,唐禮,司雷. 煤炭技術(shù). 2018(09)
[3]急傾斜煤層群突出規(guī)律及防突對策研究[J]. 陳國紅,王中華,孫孌孌. 中國煤炭. 2017(10)
[4]呂家坨礦煤層注水技術(shù)應用與效果分析[J]. 張九零,范酒源. 煤礦安全. 2017(10)
[5]急傾斜特厚煤層綜放工作面埋管抽采效果分析[J]. 劉忠全. 煤炭科學技術(shù). 2017(S1)
[6]急傾斜特厚煤層水平分層開采綜放工作面瓦斯涌出特征[J]. 王忠樂. 煤炭科學技術(shù). 2017(S1)
[7]高瓦斯急傾斜特厚煤層瓦斯高效抽采成套技術(shù)[J]. 馬洪濤. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2017(03)
[8]急傾斜低透煤層水力壓裂瓦斯及水分富集特征[J]. 馬衍坤,劉澤功,蔡峰. 采礦與安全工程學報. 2016(06)
[9]烏東煤礦急傾斜特厚煤層瓦斯卸壓開采技術(shù)研究[J]. 孫郡慶. 煤炭技術(shù). 2016(05)
[10]開采急傾斜特厚煤層瓦斯涌出影響因素分析[J]. 陳建強. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2015(05)
博士論文
[1]急傾斜煤層分段開采圍巖裂隙場演化及瓦斯運移規(guī)律研究[D]. 劉程.西安科技大學 2018
[2]急傾斜煤層群水力增透防突技術(shù)研究與應用[D]. 潘文霞.中國礦業(yè)大學(北京) 2016
[3]急傾斜近距離下保護層開采巖層移動及卸壓瓦斯抽采研究[D]. 彭信山.河南理工大學 2015
本文編號:2977442
【文章來源】:礦業(yè)安全與環(huán)保. 2020,47(06)北大核心
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【圖文】:
+575 m水平43#煤層西翼工作面示意圖
通過對烏東煤礦+575 m水平43#煤層西翼工作面在回采過程中的瓦斯主要來源分析,結(jié)合瓦斯涌出量預測結(jié)果,得出+575 m水平43#煤層西翼工作面瓦斯主要來源及其瓦斯涌出量,如圖2所示。由圖2可知,+575 m水平43#煤層西翼工作面瓦斯涌出總量為11.59 m3/t,主要來源于開采分層及下部煤體卸壓瓦斯涌出。開采分層涌出瓦斯主要包含了工作面煤壁和落煤瓦斯,以及采空區(qū)遺煤涌出的瓦斯。其中,開采分層的瓦斯涌出量為6.11 m3/t,占比52.72%,占比最大;下部煤體卸壓瓦斯涌出量為3.38 m3/t,占比29.16%。因此,有必要采取煤體預抽并對下部卸壓煤體進行瓦斯抽采。同時,受綜放工作面采煤方法限制,其回采率較低,采空區(qū)遺煤中的瓦斯將大量涌出,鄰近層及下部煤體卸壓瓦斯會涌向采空區(qū)。在工作面通風負壓作用下,會導致采空區(qū)的瓦斯涌向工作面,易造成工作面回風隅角瓦斯積聚。因此,針對瓦斯來源有必要采取強有力措施進行瓦斯抽采,確保工作面的安全開采。
利用烏東煤礦+575 m水平43#煤層西翼工作面1#煤門施工順層長鉆孔。其中,1#煤門單側(cè)布置鉆孔20個,控制分層20 m的高度范圍,在垂直高度分別控制0、10、20 m,沿著煤層走向布置5排鉆孔。其中最下一排布置6個鉆孔,鉆孔長度為210 m;第二排布置5個鉆孔,鉆孔長度為200 m;其他3排各布置3個鉆孔,鉆孔長度分別為124、80、30 m;鉆孔孔徑為113 mm,封孔長度為10 m。對此區(qū)域內(nèi)的上分層、下分層經(jīng)裂隙涌出的瓦斯進行攔截抽采。工作面1#煤門預抽順層長鉆孔布置如圖3所示。3.1.2 采空區(qū)埋管抽采
【參考文獻】:
期刊論文
[1]急傾斜特厚煤層開采工作面瓦斯涌出量預測方法的建立及應用[J]. 劉軍. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2019(01)
[2]急傾斜煤層分層開采覆巖裂隙場規(guī)律及瓦斯治理技術(shù)研究[J]. 杜昌昂,孫路路,張延博,唐禮,司雷. 煤炭技術(shù). 2018(09)
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[4]呂家坨礦煤層注水技術(shù)應用與效果分析[J]. 張九零,范酒源. 煤礦安全. 2017(10)
[5]急傾斜特厚煤層綜放工作面埋管抽采效果分析[J]. 劉忠全. 煤炭科學技術(shù). 2017(S1)
[6]急傾斜特厚煤層水平分層開采綜放工作面瓦斯涌出特征[J]. 王忠樂. 煤炭科學技術(shù). 2017(S1)
[7]高瓦斯急傾斜特厚煤層瓦斯高效抽采成套技術(shù)[J]. 馬洪濤. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2017(03)
[8]急傾斜低透煤層水力壓裂瓦斯及水分富集特征[J]. 馬衍坤,劉澤功,蔡峰. 采礦與安全工程學報. 2016(06)
[9]烏東煤礦急傾斜特厚煤層瓦斯卸壓開采技術(shù)研究[J]. 孫郡慶. 煤炭技術(shù). 2016(05)
[10]開采急傾斜特厚煤層瓦斯涌出影響因素分析[J]. 陳建強. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2015(05)
博士論文
[1]急傾斜煤層分段開采圍巖裂隙場演化及瓦斯運移規(guī)律研究[D]. 劉程.西安科技大學 2018
[2]急傾斜煤層群水力增透防突技術(shù)研究與應用[D]. 潘文霞.中國礦業(yè)大學(北京) 2016
[3]急傾斜近距離下保護層開采巖層移動及卸壓瓦斯抽采研究[D]. 彭信山.河南理工大學 2015
本文編號:2977442
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