走向卸壓范圍考察方案設(shè)計(jì)

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1、816945fa20cfdb87bc9a9325ac6a3457.doc1、概述淮南礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司潘東公司為煤與瓦斯突出礦井。其可采B組煤中B4煤層是礦井嚴(yán)重突出危險(xiǎn)煤層，1989年在B4煤層石門揭煤過程中發(fā)生過一次特大型煤與瓦斯突出，突出煤量1576t，突出瓦斯量22000m3。在B組煤開采過程中采用組內(nèi)聯(lián)合布置方式，為達(dá)到有效防止煤與瓦斯突出的發(fā)生和瓦斯綜合治理，B組煤開采擬采用開采保護(hù)層措施。西一B組煤首采瓦斯含量小、無突出危險(xiǎn)性的B6煤層，再開采突出危險(xiǎn)程度最大的B4煤層，由于潘東公司B組煤層傾角12°左右，B6和B4煤層層間距離平均為36.9m，B6煤層的開采將對B4煤

2、層突出危險(xiǎn)煤層進(jìn)行卸壓保護(hù)，但其卸壓保護(hù)范圍、保護(hù)效果等都需要進(jìn)行科學(xué)考察確定；同時，B6煤層開采過程中，下部鄰近層瓦斯必然大量向其開采空間涌出，需要尋求有效的綜合瓦斯治理措施。由于被保護(hù)層突出危險(xiǎn)程度大，瓦斯含量高。開采保護(hù)層技術(shù)研究及效果考察的關(guān)鍵是考察保護(hù)層開采后被保護(hù)層的有效卸壓保護(hù)范圍。保護(hù)層的開采帶來的巖層移動使得被保護(hù)層得以卸壓，從而提高了被保護(hù)層瓦斯的排放能力。瓦斯的不斷涌出使得被保護(hù)層中瓦斯壓力降低，煤的力學(xué)強(qiáng)度也增高了，因而突出危險(xiǎn)性得以消除或降低。所以本設(shè)計(jì)中保護(hù)層開采配合瓦斯抽放。根據(jù)《潘東公司12116工作面首次保護(hù)層開采技術(shù)研究方案》具體設(shè)計(jì)：12116回采

3、面（即上保護(hù)層B6煤層一階段）上風(fēng)巷與12114面（被保護(hù)層B4煤層一階段上風(fēng)巷）平距外錯2m，12116下順槽與12114下順槽平距外錯19m，12116始采線、終采線與12114外錯平距為20m。12116工作面設(shè)計(jì)上風(fēng)巷長788m，下順槽長760m，傾斜寬152m，預(yù)計(jì)在保護(hù)范圍內(nèi)的B4-1煤層一階段12114工作面走向560m，傾斜寬130m?！杜藮|公司12116工作面首次保護(hù)層開采技術(shù)研究方案》設(shè)計(jì)采用B4底板抽排巷向B4-1、B4-2煤層打穿層抽放鉆孔進(jìn)行攔截抽放和12116工作面頂板走向長鉆孔抽放采空區(qū)瓦斯等技術(shù)措施進(jìn)行瓦斯綜合治理。其中，抽排巷布置在B4-1煤層1211

4、4工作面中部底板砂巖中，巖巷到B4-1煤層底板的垂距為28m，設(shè)計(jì)長度773m。底板抽排巷采用斷面為2.4×2.4m的直墻半圓拱，錨噴支護(hù)。為了保證瓦斯抽放效果，設(shè)計(jì)中貫徹了“多打孔、嚴(yán)密閉、綜合抽”的技術(shù)方針，并結(jié)合保護(hù)層開采設(shè)計(jì)的巷道布置情況，對上述抽放方法的鉆場和鉆孔參數(shù)確定如下：（1）穿層攔截抽放從12114工作面采止線正下方開始，在底板抽排巷布置鉆場，每組鉆場間距30m，鉆場長*寬*高=2.0*3.0*2.0m，采用錨噴支護(hù)，共24組鉆場，由東向西編號依次為1＃－24＃。每一組鉆場內(nèi)，抽放孔沿傾斜布置成一排扇形孔，每排5個鉆孔；沿走向方向，每組抽放孔間距均為30m。抽放孔徑9

5、1mm，要求鉆孔打至4-2煤層頂板為止。抽放孔采用封孔泵，水泥沙漿封孔，封孔深度5m。具體參數(shù)見表1和圖1。（2）12116工作面頂板走向抽放采空區(qū)瓦斯12116工作面回風(fēng)巷沿走向共布置12個鉆場，即利用軌道順槽向煤層頂板掘進(jìn)巷幫鉆場，鉆場間距60米。鉆場規(guī)格為寬×高=4.4米×2.6米，采用錨索網(wǎng)支護(hù)。鉆場布置在B6煤層頂板巖石中-8-816945fa20cfdb87bc9a9325ac6a3457.doc。每一個鉆場內(nèi)向工作面方向施工5個鉆孔，鉆孔終孔平間距控制在從上出口向下5～25米的范圍內(nèi)，離頂板高度控制在8～15米，開孔平間距不小于500mm，離鉆場底板不低于1.2米。第一個

6、鉆場設(shè)計(jì)孔深60米，后面鉆場鉆孔與前面鉆場鉆孔壓茬不低于20米，開孔用Φ108mm巖芯鉆頭帶Φ108mm巖芯管施工10～15米換Φ94mm復(fù)合片鉆頭帶Φ73mm導(dǎo)向管一直施工到孔底。具體設(shè)計(jì)參見圖2。表112114底板抽放巷瓦斯抽放鉆孔設(shè)計(jì)參數(shù)鉆場編號鉆孔編號方位角(°)傾角(°)設(shè)計(jì)孔深(M)全孔深煤孔1#～24#14722.4658.837.3524748.9238.104.76322782.7734.694.41422752.0153.656.47522736.7177.809.95備注其它鉆場與此類似,可根據(jù)現(xiàn)場條件適當(dāng)調(diào)整-8-816945fa20cfdb87bc9a9325

7、ac6a3457.doc2、考察目的保護(hù)層開采有關(guān)參數(shù)考察是一項(xiàng)關(guān)系礦井安全高效生產(chǎn)的復(fù)雜系統(tǒng)工程。保護(hù)層開采的目的就是確定卸壓保護(hù)范圍并將被保護(hù)層中的大量瓦斯抽放（釋放）出來，便于日后回采。為合理的確定有效卸壓保護(hù)范圍，應(yīng)周密觀測被保護(hù)煤層的變形量及瓦斯壓力等參數(shù)在保護(hù)層的開采過程中的變化規(guī)律，綜合分析這些參數(shù)的變化規(guī)律，就可以得到比較準(zhǔn)確的卸壓保護(hù)范圍?？疾靺?shù)包括：被保護(hù)煤層瓦斯壓力、瓦斯流量、煤層透氣性系數(shù)、煤層頂?shù)装逦灰疲簩幼冃危┘?/p>