玉华煤矿瓦斯抽采技术研究

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在我国能源供给方面,煤炭始终占据着主要的地位。然而伴随着煤炭资源的开采,事故也不断的发生,尤其是瓦斯引起的事故层出不穷,并且相当严重。瓦斯抽采是解决瓦斯事故的必由之路,所以为了改良瓦斯抽采效果,选择合适的瓦斯抽采技术是十分有必要的。对于近距离煤层开采来说,保护层开采是预防瓦斯灾害最有效、最经济的技术措施。本文以山西玉华煤矿1#、2#煤层为研究对象,通过实测2个煤层的瓦斯参数,研究分析了玉华煤矿瓦斯赋存规律。以2301工作面为例,分析了玉华煤矿原有抽采系统的优点和不足并针对性提出了保护层抽采瓦斯这一新的抽采方案。方案采用距离2#煤层10-12m的1#煤层作为保护层,在1#煤层回采期间,利用高位钻孔和采空区埋管的方式抽采2#煤层卸压瓦斯;当1#煤层回采结束后,通过在采空区埋管来抽采2#煤层回采期间卸压瓦斯,保障2#煤层的安全回采。另外,数值模拟(FLAC3D)被用来对保护层开采底板卸压规律进行研究,分析上保护层在开采过程中对下保护层卸压规律的影响。研究发现底板卸压锋面将随着工作面回采向前推移,充分卸压区域也随着工作面的回采而动态向前推移,深部卸压区域维持在距工作面20m~50m的范围。根据数值模拟的结果,通过现场试验对上保护层的卸压范围进行了考察,结果发现上保护层的走向卸压角为53°,倾向卸压角为72°。在上述研究的基础上,对2#煤层2305工作面进行了保护层瓦斯抽采现场实践,研究表明在结合风排的情况下,回采工作面上隅角瓦斯浓度可有效控制在0.5%以内,回风巷控制在0.3%以下,抽采效果较之前采取的高抽巷瓦斯抽采措施有明显提高。通过保护层抽采不仅解决了回采工作面采空区的瓦斯积聚问题,同时有效解决例如采空区涌出对工作面上隅角和回风流瓦斯浓度的影响。该抽采技术操作简单,安全高效,较好的解决了上隅角及采空区瓦斯超限问题,产生了较高的直接经济效益和社会效益,具有广泛的推广应用价值。
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