元宝湾煤矿复杂采空区下开采复合灾害防治技术研究

发布时间：2020-05-21 06:20

【摘要】：在我国早期的煤炭资源开发中,由于开采装备及回采技术的限制,相当一部分井田采用房柱式或房式采煤方式,造成煤炭资源的大量浪费,同时导致煤层开采后,采空区内留存有大量煤柱。随着国家煤炭资源的整合及近年来煤炭开采规模的扩大,改扩建矿井往往面临着复杂采空区下煤层的开采,然而早已形成的老窑、房柱式等复杂采空区给近距离下煤层的开采带来顶板大面积垮落、突水、毒害气体涌入、火灾等一系列问题。基于此背景,本文研究元宝湾煤矿6105工作面顶空回采的复合灾害立体防治技术。依据元宝湾煤矿现有资料与现场实际情况,对元宝湾矿6105工作面开采所面临的问题进行了深入分析,分析认为元宝湾矿6105工作面开采时存在顶板突然大面积垮落、小窑采空区积水、火灾等安全隐患。根据分析结果,提出了6105工作面开采顶板、水、火复合灾害的立体防治技术:(1)回采前,防治顶板使用爆破顶板弱化技术治理;防治水灾使用6105工作面停采线周围设钻场,探放4~#煤层采空区积水技术;防治火灾使用均压通风防灭火技术。(2)回采过程中,顶板防治采用水压致裂弱化顶板综合治理技术;水灾防治采用将采空区探放水及水压致裂方案进行了统一规划的方法,在6105工作面进回风顺槽设钻场,探放4~#煤层房柱采空区积水技术;火灾防治使用均压防灭火技术、注浆技术、注氮技术、监测监控技术、封堵漏风技术等综合防止技术。(3)末采及停采回撤时期,治理顶板使用水压致裂弱化顶板技术;水灾防治采用将采空区探放水及水压致裂方案进行了统一规划的方法,在6105工作面进回风顺槽设钻场,探放4~#煤层房柱采空区积水技术;火灾防治采用合理控风、减少遗煤、采空区隔离、监测监控、氮气置换、端头封堵漏风、采空区惰化、加快推进速度等技术。在元宝湾煤矿6105工作面实施复杂采空区下复合灾害立体防治技术后,现场监测结果与实际生产情况表明,该立体防治技术措施效果明显,不仅保障了工作人员与设备的安全,还实现了复杂采空区条件下的安全高效开采。研究结果对类似工程具有显著的借鉴意义。
【图文】：

1 绪论（3）6105 顶空工作面开采复合灾害防治效果考察在复杂采空区下复合灾害立体防治技术实施过程中，利用微震、探排水计气体监测等监测系统，对 6105 工作面顶板-水-火复合灾害的防治效果评价。.2 技术路线主要技术路线见图 1-1 所示。

图 2-1 交通位置图Fig. 2-1 Traffic location map.1.2 自然地理环境（1）地形地貌矿井位于洪涛山脉的西侧，为典型的黄土丘陵地貌，井田内沟谷纵横、绵延，地形比较复杂，地势大体上东南高西北低，其中，最高点在井田南部拔为+1757.6m，最低点在井田西北部不，海拔为+1580.0m，高差为 177.6m（2）水系矿井内发育的沟谷为元子河二级支沟是桑干河主要支流，是永定河水系谷为季节性沟谷，狭窄呈 V 字形，雨季有洪水通过，由南向北流入马。井田外北西部发育有元子河支沟马营沟（下游又名大沙沟），距井田北界 210m，马营沟全长 23km，流域面积 89.6km2。（3）地震依据《建筑抗震设计规范》GB50011－2010 标准，，矿井所在地区抗震设度是 7 度，设计的基本加速度是 0.10g 第二组。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD82

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本文编号：2673848