主焦煤矿高位抽采问题探讨

发布时间：2021-02-28 04:42

　　以采空区上覆岩关键层理论、O型圈理论及采动裂隙椭抛带理论为基础,分析受工作面开采扰动后在采空区三维空间上构成的采空区上覆岩层中内外椭抛带之间形成的帽状采动断裂带的最佳高位钻孔抽采区域,并以主焦煤矿2308综放工作面的实际抽采设计、数据为辅助,佐证了该理论的正确性,并得出主焦煤矿2308综放工作面高位钻孔抽采的最佳水平位置应为距上隅角沿工作面倾向24～30 m的范围内。综合分析上覆岩动态冒落下,高位抽采的终孔位置选择与采空区漏风规律、采空区裂隙的发育程度及其关系,为同类型煤矿的安全生产提供借鉴。 

【文章来源】：陕西煤炭. 2020,39(05)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

采空区O型圈示意

从图1中可以看出，采空区中部由于上覆岩层的垮落较为充分，瓦斯在这个区域内难以流动，采空区漏风主要在采空区近回风侧的半圆拱形的初垮空间内流动。因此，在针对实际工程需要的情况下，高位钻孔抽采的钻孔终孔点位置大多布置在采空区近回风隅角一侧，通过降低风流中瓦斯含量，以及影响风流流场的局部流态的方式，达到控制上隅角瓦斯浓度的作用。但由于“O”型圈理论所呈现采空区二维空间的局限性，李树刚等[8]通过对大批煤矿现场观测以及进行相似模拟试验，得出了采空区三维空间内的上覆岩层中内外椭抛带之间形成的帽状采动断裂带，如图2所示。由图2可知，由内外椭抛面所构成的椭抛带为采空区瓦斯的密集区域，其分布结合我国学者的基于三维“O”型圈的采空区风流流场、瓦斯浓度梯度场模拟结果可知[9-11]，瓦斯流动随采空区沿走向深度的不断加深而逐渐减弱，并趋于稳态;瓦斯浓度随采空区沿走向深度的不断加深而逐渐升高，并达到极值。同时结合上文的分析可以得出，采空区高位抽采的最佳区域应为采空区近回风侧的拱形区域内。该区域的特点是以工作面上隅处为起点，沿工作面倾向垂距逐渐升高，沿工作面倾向走向距逐渐降低。

高位钻场布置示意

【参考文献】：
期刊论文
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[8]综放开采围岩活动影响下瓦斯运移规律及其控制[J]. 李树刚.  岩石力学与工程学报. 2000(06)

硕士论文
[1]基于覆岩采动裂隙发育规律的高位抽采钻孔布置研究[D]. 胡晋林.西安科技大学 2018
[2]顶板高位钻孔瓦斯抽采数值模拟及应用研究[D]. 肖炼.湖南科技大学 2014
[3]采动裂隙椭抛带中瓦斯运移规律及其应用分析[D]. 林海飞.西安科技大学 2004



本文编号：3055335