坚硬顶板综采面采空区瓦斯抽采技术优化及应用研究

发布时间：2024-09-17 18:30

　　我国生产矿井主要以井工开采为主,在煤矿五大灾害中,瓦斯灾害引发的事故起数和伤亡人数所占比列居高,矿井瓦斯是一直萦绕在煤矿工作者耳边的安全隐患,坚硬顶板综采工作面开采过程中,采空区瓦斯富集问题严重。高位钻孔抽采技术作为一种高效、经济的采空区瓦斯治理方法,其抽采效果主要取决于裂隙带高度的确定,各矿区由于煤层开采强度、开采深度、顶板岩性及采空区顶板管理工艺的差异性,顶板裂隙发育高度各异。本文以潞安集团潞宁煤业为工程背景,采用实验室测试、理论研究和现场实地考察等手段,对潞宁矿2号煤层工作面瓦斯来源、采空区竖向“三带”、采空区瓦斯运移规律及高位钻孔布置参数等展开了全面的分析研究,解决了坚硬顶板综采面采空区瓦斯向工作面大量涌出的问题。围绕采空区瓦斯抽采技术的优化应用,在研究过程中主要取得以下成果:（1）研究的前期阶段对24102工作面的瓦斯基础参数、坚硬顶板弱化方式、瓦斯来源进行了现场实测分析,确定24102工作面平均瓦斯涌出量为11.00m³/min,其中,采空区平均瓦斯涌出量为5.76m³/min,占工作面涌出量的52.36%;（2）结合潞宁煤矿2号煤...

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【部分图文】：

图1-12017年煤矿事故死亡人数Fig.1-1Coalmineaccidentdeathsin2017

1]。据权威机构预测，在未来的30～50年内，随着新能发展和推广，煤炭在一次能源结构中的比重将不断下处于主导地位。主要以井工作业为主，与采煤伴生的煤矿灾害一直是制图1-1可知，瓦斯和顶板灾害是我国煤矿开采过程中最事故造成的死亡人数占据煤矿总死亡人数的一半左右造成威胁，而且....

图1-2历年煤矿瓦斯事故伤亡数据图

图1-2历年煤矿瓦斯事故伤亡数据图Fig.1-2Datagraphofcoalminegasaccidentcasualtiesoverthey事故虽然对人民的生命财产造成的损害十分严重，但煤又具有资源属性，它是一种经济环保性的非常规天然气资的热量。如何....

图1-3技术路线图

.3.2研究方法根据前述研究内容，本文通过理论分析、数值模拟、现场试验、实验室测试相互的技术手段对坚硬顶板采空区瓦斯治理展开相关的研究。理论分析：建立采空区垮落填充模型，分析采动覆岩竖向“三带”的发育高度，采空区瓦斯富集与裂隙演化的规律，确定高位钻孔终孔的布置层位；实验室测试：....

图2-124102工作面抽采示意图

24102工作面采用一次采全高综合机械化采煤方法，顶板管理为超前深孔强制预裂顶板、全部垮落法。煤层自燃等级鉴定为Ⅱ级，且煤尘具有爆炸性。24102工作面的直接顶为3.0～7.3m的泥岩，老顶为15m的细粒砂岩。顶板有两个含水层，分别为2号煤顶板的基岩孔隙裂隙水含水....

本文编号：4005868