基于煤層群復(fù)合開采多重卸壓效果的考察分析.pdf

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1、煤礦現(xiàn)代化2014-r第3期總第120期基于煤層群復(fù)合開采多重卸壓效果的考察分析王玉杰(中國(guó)平煤神馬集團(tuán)能源化工研究院，河南平頂山467099)摘要針對(duì)平煤股份六礦遠(yuǎn)近復(fù)合煤層群的具體賦存條件，在保護(hù)層復(fù)合開采工作面的回采過程中，數(shù)值模擬分析研究了被保護(hù)層應(yīng)力變化規(guī)律，并在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)分析了上覆遠(yuǎn)距離被保護(hù)層瓦斯壓力變化規(guī)律，對(duì)比分析了遠(yuǎn)近煤層群保護(hù)層復(fù)合開采的多重卸壓效果，為卸壓瓦斯的抽采奠定了基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞煤與瓦斯突出；遠(yuǎn)近距離煤層群；復(fù)合開采；多重復(fù)卸壓效果中圖分類號(hào)：TD713．3文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1009—0797(2014)03—004

2、7—03保護(hù)層開采的目的是對(duì)被保護(hù)層卸壓，釋放被地襲保護(hù)層的彈性潛能，增大煤層的透氣性，有利于瓦斯的運(yùn)移和解吸，降低被保護(hù)層的瓦斯含量及內(nèi)能。被保護(hù)煤艨當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)保護(hù)層開采的卸壓機(jī)理及第二絳護(hù)層其效果考察都進(jìn)行了廣泛研究：保護(hù)層開采后，被保護(hù)層的應(yīng)力變形狀態(tài)、煤結(jié)構(gòu)和瓦斯動(dòng)力參數(shù)都將第一保護(hù)層發(fā)生顯著的變化，在時(shí)間上卸壓作用是最先出現(xiàn)的；圖1多重卸壓保護(hù)示意圖在保護(hù)層先行開采后，開采層周圍的巖層和煤層向2遠(yuǎn)近復(fù)合煤層群開采多重卸壓效果考察采空區(qū)方向移動(dòng)、變形，其范圍由巖石卸壓角和移動(dòng)研究角所限制。對(duì)于保護(hù)層開采卸壓范圍的考察研究，多用相平煤

3、股份六礦的煤層群賦存情況具有遠(yuǎn)近煤層似材料模擬試驗(yàn)、數(shù)值模擬計(jì)算分析，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)三一_二測(cè)／一滋囂群一保護(hù)層復(fù)合開采特征：戊8煤層和戊9．10煤層構(gòu)煤(巖)層變形量及相關(guān)瓦斯參數(shù)變化的方法進(jìn)行研成了近距離上保護(hù)層開采模式，而戊8煤層和丁組究。本文以保護(hù)層開采理論研究為指導(dǎo)，針對(duì)平煤股煤層構(gòu)成了遠(yuǎn)距離下保護(hù)層開采模式。戊8煤層的份六礦遠(yuǎn)近復(fù)合煤層群保護(hù)層開采的多重卸壓效果開采對(duì)上下不同距離處的煤層保護(hù)效果將存在差進(jìn)行考察分析，為礦井煤與瓦斯突出防治工作提供異，必須針對(duì)其特定的特點(diǎn)研究考察被保護(hù)層的卸有益借鑒。壓效果。2．1雙重卸壓效果考察數(shù)值模擬分析

4、1概況建立六礦戊8-22310工作面遠(yuǎn)近煤層群復(fù)合開平煤股份六礦是中國(guó)平煤神馬集團(tuán)公司大型骨采應(yīng)力變化數(shù)值模擬分析模型，復(fù)合開采多重卸壓干礦井之一，礦區(qū)位于河南省平頂山礦區(qū)中西部，礦應(yīng)力變化分析如下圖2示。井核定生產(chǎn)能力320萬(wàn)6a，2005年，鑒定為煤與瓦斯突出礦井。目前，礦井主要開采丁5．6、戊8、戊9．10煤層，井田內(nèi)系緩傾斜遠(yuǎn)近距離煤層群：丁組煤層與戊組煤層的層間距平均為71．3m，其中丁5煤層與丁6煤層的層間距為0．4m，戊8煤層與戊9．10煤層的層間距平均為13．38m。根據(jù)六礦遠(yuǎn)近復(fù)合煤層群賦存條件和突出煤層的鑒定結(jié)果，可以先開采無(wú)突

5、出危險(xiǎn)的戊8煤層對(duì)上覆遠(yuǎn)距離丁5-6煤層和下覆近距離戊9一lO煤層實(shí)現(xiàn)初步卸壓消突；之后開采戊9—10煤層，再次對(duì)丁5-6煤層形成雙重卸壓保護(hù)。在遠(yuǎn)近復(fù)合煤層群保護(hù)層開采過程中，進(jìn)行多重卸壓效果考察研究，合理界定卸壓范圍，可為科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)采區(qū)布置和煤圖2多重卸壓數(shù)值模擬應(yīng)力分布圖層開采順序，確保礦井安全生產(chǎn)提供技術(shù)保障。模擬顯示隨著第一保護(hù)層戊8煤層開采工作面·47·煤礦現(xiàn)代化2014年第3期總第120期高瓦斯礦區(qū)開采保護(hù)層優(yōu)化方案分析謝慧波(淮北礦業(yè)集團(tuán)蘆嶺煤礦，安徽宿州234113)摘要煤與瓦斯突出是煤礦生產(chǎn)過程中常發(fā)生的嚴(yán)重自然災(zāi)害之一，通

6、過選擇開采保護(hù)層，使得突出煤層變成非突出煤層，高瓦斯煤層變成低瓦斯煤層，從而達(dá)到防治瓦斯的目的。蘆嶺煤礦所處的淮北礦區(qū)瓦斯儲(chǔ)存豐富、瓦斯壓力大，該礦瓦斯地質(zhì)條件復(fù)雜，直接制約著煤礦的安全生產(chǎn)。為了保證礦井的中長(zhǎng)期接替和工作面的安全回采，對(duì)采1O煤和采10煤頂板泥巖兩個(gè)開采保護(hù)層方案進(jìn)行安全、經(jīng)濟(jì)技術(shù)一體化方案論證對(duì)比，結(jié)果表明采10煤頂板泥巖方案更符合蘆嶺煤礦生產(chǎn)的要求。關(guān)鍵詞開采保護(hù)層；煤與瓦斯突出；方案對(duì)比中圖分類號(hào)：TD822．1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B文章編號(hào)：1009—0797(2014)03—0049—03頭為界，深部以一900m煤層底板等高線為

7、界，走向長(zhǎng)1引言約8．2km，傾斜寬約3．6kin，井田面積29．5km?，F(xiàn)在隨著煤礦開采規(guī)模的不斷擴(kuò)大，開采深度的增已開采到Ⅲ水平，Ⅲ一采區(qū)四條上山已經(jīng)全部施工加，煤礦安全生產(chǎn)問題變得越來越突出，成為制約礦結(jié)束，采區(qū)主要系統(tǒng)已經(jīng)基本具備生產(chǎn)條件，根據(jù)底井高產(chǎn)高效的主要因素。尤其在開采低透氣性高瓦板鉆孔資料統(tǒng)計(jì)分析，該采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，中小斷斯有突出危險(xiǎn)煤層中，煤與瓦斯突出是嚴(yán)重威脅煤層特別發(fā)育。礦安全生產(chǎn)的自然災(zāi)害之一。蘆嶺煤礦所處的淮北Ⅲ1013綜采T作面為Ⅲ水平的首采面，東以Ⅲ礦區(qū)瓦斯儲(chǔ)存豐富、瓦斯壓力大，該礦瓦斯地質(zhì)條件一邊界上山為界，西以

8、工廣保護(hù)煤柱為界，工作面可復(fù)雜，直接制約著煤礦的安全生產(chǎn)。為了保證礦井的采長(zhǎng)度約1000m。Ⅲ1013綜采工作面上底板巷已