近距离煤层群首采工作面瓦斯涌出量预测及瓦斯综合治理方案-论文.pdf

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1、近距离煤层群首采工作面瓦斯涌出量预测及瓦斯综合治理方案近距离煤层群首采工作面瓦斯涌出量预测及瓦斯综合治理方案云南曲靖华能滇东能源有限责任公司矿业分公司顾雨兵摘要保护层开采是煤层群条件下优先采2．1矿井概况取的区域瓦斯治理措施，认真预测首采工作面瓦白龙山煤矿一井位于云南省曲靖市富源县老斯涌出量，对保护层开采设计、工作面瓦斯抽采厂矿区，井田东西长约8．5km，南北宽约2．5--4．8km，方案优化有重要作用。本文以云南滇东能源有限面积32．04km。地质资源量为76975万t，工业储量责任公司白龙山煤矿为例，计算了首采c煤层69560万t，设计储量37963万t，设计可采储量的瓦斯涌出量，

2、并提出了首采工作面的瓦斯治理30479万t。矿井设计生产能力为3．0Mt／a，服务年限方案，对工程实践有一定的指导意义。为72a。矿井主要含煤地层为龙潭组CC。煤层段。关键词首采工作面瓦斯涌出量预测地层平均厚163．Olm，含煤10-21层，一般含煤16瓦斯治理方案层，煤层总厚23．81m。含可采煤层9～18层，一般111引言层，可采总厚18．08m。一井区内可采煤层为C、C，、煤炭是我国的主要能源，占一次能源的70％C小C，、C。3、C、CC。八层。多个煤层距离小于以上。我国煤炭工业在保障我国经济快速增长的同lOm，属近距离煤层群条件，如图l所示。时，也使煤炭开采条件不断恶化，突出表

3、现在开采C2深度增加、瓦斯压力和含量增大、地质构造条件复一土杂，瓦斯灾害、特别是突出灾害日趋严重【1J。开采保C3‘∞m写鲋m==三伽"m护层作为一种区域防突措施，利用保护层的采动影C4响，诱导被保护层压力下降、裂隙发育、透气性增大，从而进行卸压瓦斯抽采，效果良好，得到了广泛应用。根据保护层与突出煤层之间的垂直距离(h)，C7+8保护层可分为近距离(h≤10m)、中距离(1Om

4、层群赋存示意图矿为例，对近距离煤层群上保护层开采首采工作面根据已有的煤与瓦斯突出危险性鉴定结果，的瓦斯涌出量进行了预测，为矿井区域及局部瓦斯白龙山煤矿c：、c、c拈煤层均为煤与瓦斯突出煤抽采措施设计、钻孔布置等提供了可靠的依据。层，其中C煤层瓦斯压力为1．02～1．12MPa，瓦斯2工程概况含量为13．63～14．17m~4；C煤层瓦斯压力为0．96～4《云南煤炭~2014年第3期2．96MPa，瓦斯含量为12．99～18．19m~t；C7+8煤层瓦预测的方法对各涌出来源进行预测。斯压力为1．57MPa，瓦斯含量为16．42m~4；C煤层3．1开采层瓦斯涌出量瓦斯压力为2．5MPa。开

5、采层吨煤瓦斯涌出量蛞围岩瓦斯涌出量】目2．2首采工作面概况q开=1‘k2"k3(xo-x1)(2)白龙山煤矿采用上保护层逐级递进下向保护式中，q开一开采煤层(包括围岩)相对瓦斯涌出的方法，先开采c煤层，首采工作面为10201采区。量，m；工作面平均煤厚1．69m，最大2．93m，最小1．08m，煤．j}一围岩瓦斯涌出系数，全部陷落法管理顶层倾角8o-18~,工作面采用走向长壁式采煤法。板取kl：1．3；3、首采工作面瓦斯涌出量预测后广工作面丢煤瓦斯涌出系数，用回采率的回采工作面瓦斯涌出量包括开采层瓦斯涌倒数计算；出量和邻近层瓦斯涌出量[51，即：厂准备巷道预排瓦斯对工作面煤体瓦斯涌g回

6、=g开+g邻(1)出影响系数，取，=0．875；式中，口回一回采工作面吨煤瓦斯涌出量，m；。-煤层原始瓦斯含量，mYt；q开一开采层瓦斯吨煤涌出量，m3A；XI一煤的残存瓦斯含量，mYt。残存瓦斯含量q邻—邻近层瓦斯吨煤涌出量，m。根据实验室测定的参数按绝对瓦斯压力为通过对回采工作面瓦斯涌出来源分析，将0．1MPa进行计算。10201回采工作面瓦斯涌出来源分为开采层和邻将有关数据代人上述公式计算出各煤层开近层两部分，并根据各煤层瓦斯参数，采用分源采时开采层相对瓦斯涌出量。表1首采工作面本煤层瓦斯相对涌出量3．2邻近层瓦斯涌出量一第i邻近层瓦斯排放系数，根据层间距邻近层瓦斯涌出量计算公式

7、为【5】：关系得出。c煤层属上保护层，邻近层瓦斯涌出全部通车(过下被保护层上向涌人采煤工作面。在上保护层开采的情况下，缓倾斜下邻近层对上保护层的瓦式中，g邻—邻近层吨煤瓦斯涌出量，m；斯涌出量影响小于下保护层开采上邻近层对回mi—第i个邻近层厚度，m；采面瓦斯涌出的影响，且在接近40m的距离下，m厂开采层的开采厚度，in；下邻近层的瓦斯涌出基本可以忽略。所以对c一第i邻近层的原始瓦斯含量，m；煤回采瓦斯涌出量有影响的下邻近层只有c，、c一第i邻