浅谈抽采瓦斯的最佳区的确定

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1、浅谈抽采瓦斯的最佳区的确定【摘要】认真积累瓦斯地质方面的基础资料，在搞好瓦斯参数测沱的同时，不断修改、完善抽釆钻孔施工参数，确定抽采瓦斯的最佳区域，力求经济、科学。【关键词】卸压瓦斯；解吸；漏风带一、采动影响的压力分布回采工作面在推进过程中，周I羽压力分布状况如图1所示，在工作面后方形成压力拱e。冋采工作面在推进过程中，上覆岩层移动形成冒落带、裂隙带和弯曲下沉带，如图2。冒落带的高度为采高的4〜8倍。根据相似模型实验，裂隙带高度为采高的20倍。图1中工作面前后方压力a、b的变化如图3所示，形成八个区，即在工作面后方存在卸压区（f）、后支承压力区（

2、g）、压力稳定区（h）等三个区。煤层内吸附瓦斯大量解吸创造了条件，同时在压力下降区内也有煤壁“压酥”的现象，也存在一定的卸压瓦斯。由于回采工作面后方顶板压力卸压，当用全部跨落法管理顶板时，在工作面通风量的作用下，U型通风的回采工作面后方采空区构成三个漏风带，U型通风工作面后方釆空区漏风带即为：I不自燃带。顶板冒落的岩块处于松散堆积状态，孔隙多且大，漏风强度大无条件自燃。再加浮煤与空气接触的时间短，所以一般不会自燃。其带宽度在工作面中心计算约1〜5叽II自燃带。由中心带向采空区内部伸延25~60mo漏风强度减弱，风流呈层流流动，浮煤氧化牛热，热量积

3、聚，温度上升，冇可能导致自燃。III窒熄带。紧靠自燃带之后就是窒熄带。漏风风流基木消失，氧浓度进一步下降，甚至可能到达失燃界限（8%〜5%）,因此命名为窒熄带。对应的三个漏风带，也可以称之为主要漏风带、微弱漏风带和基本不漏风带。而且，这三个漏风带，不是一个平面的漏风带，而是一个立体的漏风带。立体漏风带内，离开采层（主要是顶板方向）越远，漏风越微弱。立体漏风带，除受工作面风量的影响外，还受顶板冒落带、裂隙带和弯曲下沉带的控制。二、瓦斯积聚规律通过测试表明，采空区瓦斯浓度分布和采空区瓦斯运移具有以下规律：①采空区瓦斯在工作面切眼lm〜12m范围内浓度

4、变化较小，一般在3%〜8%Z间；在12m〜20m范围内瓦斯浓度变化幅度较大,一般在10%〜18%；在20m〜40m范围内乩斯浓度升高较快，一般在20%〜35%；在40〜60m范I韦I内瓦斯浓度变化较小，一般在35%〜50%之间。②根据采空区释放示踪气体测试结果，采空区瓦斯流动大体可划分为3个带：I涌出带（距切眼0〜20m范围内）、II过渡带（灰切眼20〜40n）范围内）和III滞留带（灰切眼40m以外）。在涌出带中，采空区丢煤和卸压邻近层解吸的瓦斯向工作面和采空区排放，进入涌出带的瓦斯流动速度较快，多以层流形式存在，一且这部分瓦斯几乎全部被工作面

5、风流和采空区的漏风流携带到回风道内，漏风大小与工作面供风量大小及支架位置和工作面通风方式有关。随着工作面的推进，采空区进入过渡带，过渡带的瓦斯在工作面和采空区压差作用下,一部分进入工作面，另一部分暂时或永远滞留在采空区内，该区域瓦斯流动速度也明显下降。流动呈现出不均衡性，处于层、紊交错阶段；而进入滞留带时，释放采空区内的瓦斯一般滞留在采空区的深部，流动速度较低。③涌出带、过渡带和滞留带的范围，受煤层开采条件特别是开采高度、顶板岩性和采空区瓦斯涌出源供给情况等因素的影响，同时，由于受工作面风流和采空区漏风的影响，各带屮的瓦斯浓度也各不相同，滞留带最

6、高，过渡带次之，涌出带最低。采空区内顶板瓦斯浓度高于底板瓦浓度；采面釆用上行通风时，采空区上部（回分侧）瓦斯浓度比下部高。从以上理论分析可知，冋采工作面后方采空区瓦斯分布的涌出带、过渡带、滞流带，与按漏风対煤自燃影响划分的三带相似，也是立体瓦斯分布，而不是沿煤层面的平面分布。垂直于煤层面的平面内，顶板方向，距离煤层愈远瓦斯浓度愈高；但排放的瓦斯量却随着远离开开采层而逐渐下降。三、结论综合以上分析可知，在回采工作面后方采空区，顶板的邻近煤（岩）层卸压瓦斯，在工作面通风压力及自身瓦斯压力作用下，沿着邻近煤（岩）层的裂隙流动；若再加上抽采瓦斯钻孔负压作

7、用，就是三种促使卸压瓦斯流动的动力。三因素作用下瓦斯浓度最高、钻孔瓦斯流量最大、持续的时间最长的区（点），就是抽采乩斯的最佳区（点）。参考文献[1]张子敏.《瓦斯地质规律与瓦斯预测》•煤炭工业出版社，(2005.12)[2]王凯.《煤与瓦斯突出的非线性特征及预测模型》•中国矿业大学出版社，(2005.3)