高瓦斯综采工作面顶板走向高抽巷布置研究

发布时间：2018-08-20 18:50

【摘要】：为解决高瓦斯综采工作面瓦斯超限问题,针对赵庄煤矿1307工作面实际地质条件和开采技术水平,提出在工作面顶板布置走向高抽巷抽采瓦斯。为合理布置高抽巷,通过修正经验公式进行理论计算,利用FLAC~(3D)模拟顶板覆岩运动,结合钻孔流量法现场观测得出垮落带最大高度为25.15 m,裂隙带最大高度为75 m,并确定高抽巷与煤层顶板垂距为30 m。通过对回风巷和高抽巷进行巷道应力分析,并考虑岩层垮落角的影响,选取高抽巷与回风巷水平错距为25 m。工程实践证明:高抽巷在抽采期间,抽采瓦斯纯量和浓度都保持在较高值,其大小波动受到工作面周期来压和地质条件影响;工作面回采期间,上隅角和回风巷瓦斯浓度都保持在较低值,避免了瓦斯超限问题。
[Abstract]:In order to solve the problem of gas exceeding limit in high gas fully mechanized coal mining face, aiming at the actual geological conditions and mining technology level of 1307 face in Zhaozhuang Coal Mine, it is put forward that high drainage roadway should be arranged on the roof of working face to draw gas. In order to arrange the high pumping roadway reasonably, the theoretical calculation is carried out by modifying the empirical formula, and the roof overburden movement is simulated by FLAC3D. The maximum height of collapse zone is 25.15 m, the maximum height of fracture zone is 75 m, and the vertical distance between high extraction roadway and coal seam roof is determined to be 30 m. Based on the analysis of roadway stress in return air roadway and high suction roadway, and considering the influence of rock collapse angle, the horizontal staggered distance between high extraction roadway and return air roadway is 25 m. The engineering practice has proved that during the period of high drainage roadway, the quantity and concentration of gas drainage are kept at a higher value, and the fluctuation of its size is affected by the periodic pressure of the face and the geological conditions, and during the mining period of the working face, The gas concentration in the upper corner and the return air lane is kept at a low value, which avoids the problem of gas overshooting.
【作者单位】： 辽宁工程技术大学矿业学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51674132) 国家重点研发计划资助项目(2016YFC0801407) 辽宁省自然科学基金资助项目(2015020614) 辽宁省百千万人才工程资助项目(201575)
【分类号】：TD712.6;TD822.2

【参考文献】

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【共引文献】

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3 李日富;采动影响稳定区煤层气储层及资源量评估技术的研究与应用[D];重庆大学;2014年

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7 李篷;陈延可;王列平;任卫兵;;上保护层开采卸压范围的相似模拟试验[J];煤矿安全;2012年12期

8 刘星魁;刘鹏飞;朱红青;;高位巷瓦斯抽采下采空区自燃危险性数值分析及应用[J];中国安全科学学报;2012年11期

9 方新秋;耿耀强;王明;;高瓦斯煤层千米定向钻孔煤与瓦斯共采机理[J];中国矿业大学学报;2012年06期

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4 吴同性;赵保清;李超亚;;耿村煤矿高抽巷合理层位布置研究[J];中州煤炭;2013年03期

5 李欢;赵志军;;耿村煤矿高抽巷气体异常变化规律及三带范围研究[J];煤炭工程;2013年03期

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3 原德胜;何建华;;岩石高抽巷在高瓦斯易自燃煤层综采面的实践[A];安全高效矿井建设与开采技术——陕西省煤炭学会学术年会论文集(2010)[C];2010年

4 邓福保;黄文忠;周海军;胡菊印;张志强;刘东兴;;建新矿1010高抽巷抽放瓦斯实践[A];江西省煤炭工业协会、江西省煤炭学会第九次优秀论文评选[C];2006年

5 郭有慧;屈庆栋;;后伪高抽巷治理综采放顶煤工作面初采瓦斯[A];瓦斯地质与瓦斯防治进展[C];2007年

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本文编号：2194655