基于煤层群复合开采多重卸压效果的考察分析.pdf

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1、煤矿现代化2014-r第3期总第120期基于煤层群复合开采多重卸压效果的考察分析王玉杰(中国平煤神马集团能源化工研究院，河南平顶山467099)摘要针对平煤股份六矿远近复合煤层群的具体赋存条件，在保护层复合开采工作面的回采过程中，数值模拟分析研究了被保护层应力变化规律，并在现场实测分析了上覆远距离被保护层瓦斯压力变化规律，对比分析了远近煤层群保护层复合开采的多重卸压效果，为卸压瓦斯的抽采奠定了基础。关键词煤与瓦斯突出；远近距离煤层群；复合开采；多重复卸压效果中图分类号：TD713．3文献标志码：A文章编号：1009—0797(2014)03—004

2、7—03保护层开采的目的是对被保护层卸压，释放被地袭保护层的弹性潜能，增大煤层的透气性，有利于瓦斯的运移和解吸，降低被保护层的瓦斯含量及内能。被保护煤艨当前，国内外学者对保护层开采的卸压机理及第二绦护层其效果考察都进行了广泛研究：保护层开采后，被保护层的应力变形状态、煤结构和瓦斯动力参数都将第一保护层发生显著的变化，在时间上卸压作用是最先出现的；图1多重卸压保护示意图在保护层先行开采后，开采层周围的岩层和煤层向2远近复合煤层群开采多重卸压效果考察采空区方向移动、变形，其范围由岩石卸压角和移动研究角所限制。对于保护层开采卸压范围的考察研究，多用相平煤

3、股份六矿的煤层群赋存情况具有远近煤层似材料模拟试验、数值模拟计算分析，结合现场实三一_二测／一滋嚣群一保护层复合开采特征：戊8煤层和戊9．10煤层构煤(岩)层变形量及相关瓦斯参数变化的方法进行研成了近距离上保护层开采模式，而戊8煤层和丁组究。本文以保护层开采理论研究为指导，针对平煤股煤层构成了远距离下保护层开采模式。戊8煤层的份六矿远近复合煤层群保护层开采的多重卸压效果开采对上下不同距离处的煤层保护效果将存在差进行考察分析，为矿井煤与瓦斯突出防治工作提供异，必须针对其特定的特点研究考察被保护层的卸有益借鉴。压效果。2．1双重卸压效果考察数值模拟分析

4、1概况建立六矿戊8-22310工作面远近煤层群复合开平煤股份六矿是中国平煤神马集团公司大型骨采应力变化数值模拟分析模型，复合开采多重卸压干矿井之一，矿区位于河南省平顶山矿区中西部，矿应力变化分析如下图2示。井核定生产能力320万6a，2005年，鉴定为煤与瓦斯突出矿井。目前，矿井主要开采丁5．6、戊8、戊9．10煤层，井田内系缓倾斜远近距离煤层群：丁组煤层与戊组煤层的层间距平均为71．3m，其中丁5煤层与丁6煤层的层间距为0．4m，戊8煤层与戊9．10煤层的层间距平均为13．38m。根据六矿远近复合煤层群赋存条件和突出煤层的鉴定结果，可以先开采无突

5、出危险的戊8煤层对上覆远距离丁5-6煤层和下覆近距离戊9一lO煤层实现初步卸压消突；之后开采戊9—10煤层，再次对丁5-6煤层形成双重卸压保护。在远近复合煤层群保护层开采过程中，进行多重卸压效果考察研究，合理界定卸压范围，可为科学规划、设计采区布置和煤图2多重卸压数值模拟应力分布图层开采顺序，确保矿井安全生产提供技术保障。模拟显示随着第一保护层戊8煤层开采工作面·47·煤矿现代化2014年第3期总第120期高瓦斯矿区开采保护层优化方案分析谢慧波(淮北矿业集团芦岭煤矿，安徽宿州234113)摘要煤与瓦斯突出是煤矿生产过程中常发生的严重自然灾害之一，通

6、过选择开采保护层，使得突出煤层变成非突出煤层，高瓦斯煤层变成低瓦斯煤层，从而达到防治瓦斯的目的。芦岭煤矿所处的淮北矿区瓦斯储存丰富、瓦斯压力大，该矿瓦斯地质条件复杂，直接制约着煤矿的安全生产。为了保证矿井的中长期接替和工作面的安全回采，对采1O煤和采10煤顶板泥岩两个开采保护层方案进行安全、经济技术一体化方案论证对比，结果表明采10煤顶板泥岩方案更符合芦岭煤矿生产的要求。关键词开采保护层；煤与瓦斯突出；方案对比中图分类号：TD822．1文献标志码：B文章编号：1009—0797(2014)03—0049—03头为界，深部以一900m煤层底板等高线为

7、界，走向长1引言约8．2km，倾斜宽约3．6kin，井田面积29．5km。现在随着煤矿开采规模的不断扩大，开采深度的增已开采到Ⅲ水平，Ⅲ一采区四条上山已经全部施工加，煤矿安全生产问题变得越来越突出，成为制约矿结束，采区主要系统已经基本具备生产条件，根据底井高产高效的主要因素。尤其在开采低透气性高瓦板钻孔资料统计分析，该采区地质构造复杂，中小断斯有突出危险煤层中，煤与瓦斯突出是严重威胁煤层特别发育。矿安全生产的自然灾害之一。芦岭煤矿所处的淮北Ⅲ1013综采T作面为Ⅲ水平的首采面，东以Ⅲ矿区瓦斯储存丰富、瓦斯压力大，该矿瓦斯地质条件一边界上山为界，西以

8、工广保护煤柱为界，工作面可复杂，直接制约着煤矿的安全生产。为了保证矿井的采长度约1000m。Ⅲ1013综采工作面上底板巷已