回采工作面采动动压抽采影响效果研究.pdf

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1、煤矿现代化2016-r第3期总第132期回采工作面采动动压抽采影响效果研究连少朋(平顶山天安煤业股份有限公司十矿，河南平顶山467000)摘要为了考察回采工作面采动动压抽采的影响范围及效果，通过考察分析了平煤股份十矿己24080工作面采排位置变化时采排前后本煤层、穿层钻孔的瓦斯浓度以及低抽巷支管分段的瓦斯浓度、流量。结果表明，本煤层钻孔受采动动压影响范围为85—90m，穿层钻孔受采动动压影响范围约为70m，低抽巷动压抽采范围内瓦斯抽采占整个低抽巷抽采总量的比重为59．5％。试验结果表明做好采动动压影响范围内的瓦斯抽采工作，可以明显提高整体瓦斯抽采浓度和流量。关键词回采工作

2、面；采动动压；抽采；影响范围中图分类号：TD712．5文献标志码：B文章编号：1009—0797(2016)03—0031—03瓦斯抽采是消除煤矿重大瓦斯事故的根本性措钻孔组间距6m。在机巷、风巷、低抽巷均布置有瓦斯施，也是获取清洁能源、增加能源供给、减少环境污抽采管路对工作面瓦斯进行抽采。染的重要举措。平顶山煤田地质构造十分复杂，煤层2本煤层抽采影响范围考察的赋存极不稳定，主采煤层处于地应力叠加集中区域和瓦斯赋存不稳定区域，地质构造破坏强烈，煤质2．1理论分析较为松软，符合构造破坏煤和典型的突出煤层特征；在煤巷掘进或者煤层回采的过程中，工作面前方煤层透气性较差，属于难以

3、抽放煤层。而回采工作面煤体内分布有3个应力区：卸压区、应力集中区以及采动动压影响区域一般瓦斯抽采的浓度较高，研究原始应力区，如图1所示。在应力集中区，在应力的作采动动压抽采的效果，对于提高平顶山煤田类似矿用下，与原始煤体相比较，工作面前方煤体出现破坏，井的瓦斯抽采效率和瓦斯利用率，进而实现工作面形成了大量裂隙并相互贯通，煤体从三向应力状态转安全回采具有重要意义。换成为二向应力状态，煤体产生变形，形成松动、膨胀和裂纹，煤层透气性与原始煤体相比得到了显著提1试验地点概况高，进而为瓦斯流动提供有利通道；在集中应力峰后1．1工作面概况区，煤层整体转变成为塑性状态，钻孑L周边的极限

4、塑平煤股份十矿是国有大型煤矿，产能330万，性区范围迅速扩大，这为动压区抽放瓦斯提供了有利2012年鉴定瓦斯绝对涌出量为110m3／min。是河南省条件，如果在此区域范围内实施瓦斯抽放，可以明显瓦斯涌出量最大的突出矿井，历年来曾发生多次煤提高瓦斯抽放的效果，降低煤层瓦斯内能和含量，有与瓦斯突出事故。效的防止发生煤与瓦斯突出，同时可以减少工作面采己24080工作面设计走向长度1970m，可采掘时的绝对瓦斯涌出量。在卸压区与应力集中区长度1500m，采面长度196m(全长215m)，圈定储量相比，工作面煤体裂隙更加发育，从采排吸入到钻孔98万t，主采煤层为突出煤层一己煤层原始

5、压力的空气量增大，钻孑L瓦斯浓度会随之有较大降低。为2．232．4MPa，原始瓦斯含量12．37～19．83m3／t，煤的坚固性系数0．2～0．5，瓦斯放散初速度6．84～7．53fmin，破坏类型为Ⅱ、Ⅲ，煤层瓦斯突出预测指标K值17～22，煤层透气性系数0．052～0．076m2(MPa2·d)～，属于较难抽放煤层。1．2区域瓦斯抽采现状己24080工作面回采前采用机巷、风巷、切眼图1回采工作面采排位置应力分布示意图本煤层钻孔为主，中间低抽巷穿层钻孑L补充的区域2．2现场测试分析瓦斯治理方案进行治理。本煤层钻孔孔深100m，机、自2014年6月开始对采动动压对本煤层钻

6、孑L风巷钻孔交叉5m，钻孑L间距2~3m，瓦斯地质异常区的影响进行考察，受现场条件和部分钻孑L关闭限制，域根据实际情况进行加密；低抽巷穿层钻孔每组布选取距采排位置100m左右机巷钻孔2个(1、2号置l2个钻孑L，钻孔控制低抽巷两帮水平距离35m，孔)，风巷1个钻孔(3号孔)。随着采排位置的推进，·3l·煤矿现代化2016年第3期总第132期考察钻孔瓦斯浓度随距采排位置距离的变化情况。瓦斯浓度会略有波动。考察情况如图2所示。如图3所示，采面推过低抽巷穿层钻孔后，随着己顶板的垮落，己煤层应力在得到释放后逐渐增大，至己顶板完全垮落、压实后，己煤层应力增大并保持稳定。这个过程中，

7、随着己、。煤层中瓦斯含量的逐渐减少，钻孔瓦斯浓度从高浓度逐渐降低至稳定抽采己煤层瓦斯及采空区瓦斯。0102O30毒。50607o8O9o100-．4-l#孔—·一2蚵L一3#孔距采排位置距离(m)图2本煤层钻孑L瓦斯浓度随采排位置变化曲线根据图2中的曲线，当钻孑L距采排位置距离大于85～90m时，瓦斯浓度基本稳定，结合理论分析，此时钻孔应处于原始应力区，钻孔周边煤体未受采动：：～：影响，瓦斯来源基本稳定，浓度较低且保持稳定。图3己。、己。煤层采动应力分布情况当钻孔距采排位置距离在小于85～90m，且大于3．2现场测试分析lOr