深井强突出煤层群竖井安全揭穿煤层技术

发布时间：2020-02-16 23:31

【摘要】：采用理论分析与现场验证的方法,研究了竖井工作面应力分布特点和突出危险分区,结果表明井筒工作面下方存在"漏斗"形采动卸压区,井筒四周存在应力集中区。同时,将竖井揭煤的工艺流程按照5个阶段来进行管理,并结合淮北祁南煤矿安全改建工程井筒揭煤工程,采用主要技术措施(预抽钻孔)、加强型措施(冲煤扫孔)和安全保障型措施(金属骨架、煤体固化等),实现了千米深井强突出煤层安全揭煤。
【图文】：

及透气性情况进行了测定［6－7］，如图1和图2。图1竖井工作面距8煤4m时的有限元分析结果(据文献［6］修改)图28煤瓦斯流动参数在井周的变化(据文献［6］修改)从实测数据可以看出，竖井揭煤工作面应力分布符合以下规律:1)竖井工作面接近煤层时，在其前(下)方应力分布分为3个区，即完全卸压区、部分卸压区和未卸压区［7］。工作面前(下)方有“漏斗”形采动卸压区(漏斗内中心为最大卸压区;4周为部分卸压区)，在工作面前方，煤岩体的卸压程度随着远离井筒中心线而降低。2)井筒4周存在应力集中区。工作面距离煤层越近，应力集中区影响范围和峰值越大。应力集中区域在井筒轮廓线外4～10m。3)同一标高处，井壁4周的集中应力分布是不同的。倾斜煤层沿倾向以井轴为界分为2部分，由于上侧区域的煤岩体受自重倾斜分量的压缩作用，上侧区域的应力集中度及影响范围较下侧区域大。1．2竖井揭煤的突出危险性分析当工作面揭开突出危险煤层时，，工作面前方存在的卸压区使前方煤岩体向上突出的能量降低，当掘进工作面进入突出危险煤层时，强度较低的煤层处于应力集中区域，暴露的煤壁与岩石便承载着煤层瓦斯压力和地应力的作用，当煤壁阻碍煤与瓦斯突出的安全区不足以抵挡瓦斯压力和地应力的综合作用时，处于应力集中区内的煤体便发生失稳破坏，导致煤与瓦斯突出事故的发生。因此，释放井筒周围一定范围内的煤与瓦斯突出能量，使其变为无突出危险区，成为竖井揭穿突出煤层的技术关键［8］。2深井竖井揭煤工艺流程与主要技术措施竖井井筒揭穿强突出煤层必须严格执行《防治煤与瓦斯突出规定》的程序，制定有针对性的揭煤方案和措施［9］。在竖井揭煤防突过程中采用了主要揭煤技术措施(预抽钻孔、排放钻孔)、加强型措施(冲

及透气性情况进行了测定［6－7］，如图1和图2。图1竖井工作面距8煤4m时的有限元分析结果(据文献［6］修改)图28煤瓦斯流动参数在井周的变化(据文献［6］修改)从实测数据可以看出，竖井揭煤工作面应力分布符合以下规律:1)竖井工作面接近煤层时，在其前(下)方应力分布分为3个区，即完全卸压区、部分卸压区和未卸压区［7］。工作面前(下)方有“漏斗”形采动卸压区(漏斗内中心为最大卸压区;4周为部分卸压区)，在工作面前方，煤岩体的卸压程度随着远离井筒中心线而降低。2)井筒4周存在应力集中区。工作面距离煤层越近，应力集中区影响范围和峰值越大。应力集中区域在井筒轮廓线外4～10m。3)同一标高处，井壁4周的集中应力分布是不同的。倾斜煤层沿倾向以井轴为界分为2部分，由于上侧区域的煤岩体受自重倾斜分量的压缩作用，上侧区域的应力集中度及影响范围较下侧区域大。1．2竖井揭煤的突出危险性分析当工作面揭开突出危险煤层时，工作面前方存在的卸压区使前方煤岩体向上突出的能量降低，当掘进工作面进入突出危险煤层时，强度较低的煤层处于应力集中区域，暴露的煤壁与岩石便承载着煤层瓦斯压力和地应力的作用，当煤壁阻碍煤与瓦斯突出的安全区不足以抵挡瓦斯压力和地应力的综合作用时，处于应力集中区内的煤体便发生失稳破坏，导致煤与瓦斯突出事故的发生。因此，释放井筒周围一定范围内的煤与瓦斯突出能量，使其变为无突出危险区，成为竖井揭穿突出煤层的技术关键［8］。2深井竖井揭煤工艺流程与主要技术措施竖井井筒揭穿强突出煤层必须严格执行《防治煤与瓦斯突出规定》的程序，制定有针对性的揭煤方案和措施［9］。在竖井揭煤防突过程中采用了主要揭煤技术措施(预抽钻孔、排放钻孔)、加强型措施(冲

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2580244