上傳人：I***

認(rèn)證信息

認(rèn)證類型：個(gè)人認(rèn)證

認(rèn)證主體：吳**（實(shí)名認(rèn)證）

IP屬地：廣東

IP屬地：廣東 上傳時(shí)間：2023-03-22 格式：DOCX 頁數(shù)：6 大?。?8.29KB 積分：12 舉報(bào) 版權(quán)申訴

本文格式為Word版，下載可任意編輯——采掘工作面回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛瑞B(yǎng)護(hù)層開采充分利用煤層間的層位關(guān)系，使被養(yǎng)護(hù)煤層充分卸壓，煤層裂隙發(fā)育，透氣系數(shù)增大，結(jié)合抽采瓦斯的措施，可有效改善被養(yǎng)護(hù)煤層的瓦斯地質(zhì)賦存。本文通過丁集煤礦的養(yǎng)護(hù)層開采效果考察，從被養(yǎng)護(hù)層工作面鉆孔瓦斯流量變化、瓦斯壓力變化、瓦斯含量變化分析了瓦斯抽采的效果；從被養(yǎng)護(hù)煤層的頂?shù)装逑鄬?duì)變形量、透氣系數(shù)變化得出了瓦斯抽采效果改善的理由；從被養(yǎng)護(hù)煤層堅(jiān)忍系數(shù)變化、瓦斯放散初速度變化分析了養(yǎng)護(hù)層開采的防突效應(yīng)；結(jié)果，以現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)實(shí)際充分證明養(yǎng)護(hù)層開采提高了工作面回采速率，保障了礦井的安好高效生產(chǎn)。

煤與瓦斯突出；養(yǎng)護(hù)層開采；卸壓增透；安好高效開采

淮南礦區(qū)丁集煤礦是典型的高瓦斯、低透氣性、煤層松軟礦井，其主采的13-1煤是突出煤層，下方平均垂距75m的11-2煤層賦存穩(wěn)定、煤質(zhì)好，客觀上為養(yǎng)護(hù)層開采供給了條件。所以，優(yōu)先開采11-2煤使得13-1煤層卸壓，并對(duì)被養(yǎng)護(hù)層的瓦斯舉行大規(guī)模的抽采，使得在采、掘過程中解放13-1煤層的突出和瓦斯嚴(yán)重超限的窘境，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)礦井的安好高效生產(chǎn)。

1概況

丁集煤礦13-1煤層厚度為0.50～10.68m，平均3.70m，全區(qū)可采，煤層賦存穩(wěn)定。試驗(yàn)區(qū)13-1煤的1311（3）工作面位于東部13-1煤層采區(qū)大巷以東，F(xiàn)83斷層以西，DF162-1斷層以南，工作面下方的11-2煤的1311（1）工作面、1321（1）工作面已回采完畢。工作面走向長(zhǎng)1014m，傾斜長(zhǎng)263.5m，面積267189㎡；煤層厚度2.5～4.05m，平均3m；煤層傾角0～12°，平均4°，工業(yè)儲(chǔ)量1130209t，可采儲(chǔ)量1073699t。煤層瓦斯含量為5.75m?/t，原始瓦斯壓力為1.15MPa，具有煤與瓦斯突出的危害性。丁集礦首先開采了距1311（3）工作面垂距75m的1311（1）、1321（1）工作面作為下養(yǎng)護(hù)層解放1311（3）工作面，消釋煤與瓦斯突出的危害性。

2被養(yǎng)護(hù)煤層瓦斯抽采處境考察

《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》第51條規(guī)定：開采養(yǎng)護(hù)層的養(yǎng)護(hù)效果檢驗(yàn)主要采取剩余瓦斯壓力、剩余瓦斯含量、頂?shù)装逦灰屏考捌渌?jīng)試驗(yàn)表明有效的指標(biāo)和方法，也可以結(jié)合煤層的透氣性系數(shù)變化率等輔佐指標(biāo)。

2.1考察鉆孔設(shè)計(jì)

為得志考察要求共設(shè)計(jì)5個(gè)考察孔，其中3個(gè)測(cè)壓孔，2個(gè)變形孔，概括見表1，其中1、4、5#鉆孔為測(cè)壓孔，2、3#鉆孔為變形孔。

表1鉆孔布置參數(shù)

2.2被養(yǎng)護(hù)煤層抽采瓦斯分析

2.2.1鉆孔瓦斯流量變化

在1311（3）底抽巷打上向穿層鉆孔，采用孔板流量計(jì)直接舉行測(cè)定鉆孔瓦斯流量，通過記錄的流量值分析被卸壓煤層瓦斯解吸處境，13-1煤層卸壓前根本測(cè)不出鉆孔流量，卸壓后的鉆孔流量變化見圖1所示。

由圖1可知，煤層卸壓后，鉆孔瓦斯流量增幅明顯，均擴(kuò)大了數(shù)倍，由此可見13-1煤層在下養(yǎng)護(hù)層開采的處境下，產(chǎn)生了新的裂隙，大量瓦斯解吸，并順?biāo)焱ㄟ^鉆孔抽采，鉆孔瓦斯流量的增大，保證了被養(yǎng)護(hù)層煤層中卸壓瓦斯的順?biāo)斐椴伞?/p>

圖1被養(yǎng)護(hù)層鉆孔瓦斯流量變化

2.2.2剩余瓦斯參數(shù)變化

考察養(yǎng)護(hù)層開采后被養(yǎng)護(hù)層的消突程度是檢驗(yàn)養(yǎng)護(hù)層開采效果的核心，被養(yǎng)護(hù)層的剩余瓦斯含量和剩余瓦斯壓力不僅可以回響釋放效果，還可以直接判斷被養(yǎng)護(hù)層是否具有煤與瓦斯突出性。采用直接測(cè)壓法對(duì)其剩余瓦斯含量和剩余瓦斯壓力舉行了測(cè)試，經(jīng)測(cè)量得出煤層原始瓦斯壓力由1.15MPa降到0.45MPa（小于0.74MPa）；煤層原始瓦斯含量由5.75m3/t降到2.15m3/t（小于8m3/t）。養(yǎng)護(hù)層開采后被養(yǎng)護(hù)層瓦斯壓力下降了60.9%，瓦斯含量下降了62%，有效地消釋了被養(yǎng)護(hù)層煤與瓦斯突出的危害性。

2.3被養(yǎng)護(hù)煤層提高瓦斯抽采效果的理由分析

2.3.1煤層相對(duì)變形量

采用滲透率計(jì)算法計(jì)算13-1煤層受11-2煤層采動(dòng)影響的相對(duì)變形量。根據(jù)柯茲尼公式：

（1）

式中：k___滲透率，m2；Dp___調(diào)和直徑，m；n___孔隙率。

用測(cè)定鉆孔的瓦斯壓力和流量，計(jì)算出煤層滲透率，便可計(jì)算出孔隙率。由于受采動(dòng)影響被養(yǎng)護(hù)13-1煤層的變形主要是垂直方向，水平變形可疏忽不計(jì)，即孔隙率僅在垂直方向膨脹，等于相對(duì)變形量。即：

（2）

卸壓煤層變形與煤厚比值隨時(shí)間變化曲線如圖2所示。可以得出隨著卸壓時(shí)間的增加，兩者之間的比值2#鉆孔為5.61‰、3#鉆孔為4.515‰，平均5.06‰。

圖2被養(yǎng)護(hù)層相對(duì)變形量

2.3.2煤層透氣系數(shù)變化

煤層透氣系數(shù)是煤層瓦斯?jié)L動(dòng)難易程度的標(biāo)志，也是煤層卸壓程度的重要標(biāo)志之一。煤層透氣系數(shù)越大，瓦斯在煤層中滾動(dòng)越輕易。13-1煤原始的透氣系數(shù)為0.015m2/MPa2·d，卸壓后透氣性系數(shù)隨時(shí)間變化曲線如圖3所示。

由圖3可知，卸壓后13-1煤層1#鉆孔測(cè)定的透氣系數(shù)為24.77m2/MPa2·d，3#鉆孔測(cè)定的透氣系數(shù)為47.59m2/MPa2·d，比原始透氣性系數(shù)分別增加了1651倍和3172.7倍，平均為2411.8倍。

圖3被養(yǎng)護(hù)層透氣系數(shù)變化

養(yǎng)護(hù)層開采可使被養(yǎng)護(hù)煤層的透氣系數(shù)顯著增大，說明通過被養(yǎng)護(hù)層的卸壓，煤層發(fā)生膨脹變形，頂?shù)装遄冃瘟吭龃螅簩又邪l(fā)育大量次生裂隙，透氣系數(shù)增大，為被養(yǎng)護(hù)層瓦斯預(yù)抽供給良好的條件。

3被養(yǎng)護(hù)煤層防突效果考察

3.1瓦斯抽采率分析

下養(yǎng)護(hù)層工作面回采期間，布置3口地面鉆井對(duì)被養(yǎng)護(hù)層卸壓瓦斯舉行預(yù)抽，地面1#、2#、3#井布置見附圖。地面1#鉆井距切眼60m，2#鉆井和1#鉆井相距330m，3#鉆井和2#鉆井相距350m，經(jīng)考察地面1#、2#、3#鉆井抽采被養(yǎng)護(hù)層1311（3）工作面13-1煤層瓦斯純量分別為108萬、166萬、121萬m?，總計(jì)395萬m?，煤層原始瓦斯含量為5.75m3/t，折算工作面煤層儲(chǔ)量1130209t，平均抽采率為61%。3.2防突指標(biāo)分析

在現(xiàn)代的煤與瓦斯突出動(dòng)力現(xiàn)象分析中，煤的堅(jiān)忍性系數(shù)是煤與瓦斯突展現(xiàn)象所涉及到的重要參數(shù)之一。通常處境下，在一致的瓦斯壓力和地應(yīng)力條件下，煤的堅(jiān)忍性系數(shù)越大，越不輕易發(fā)生突出。因此，在煤與瓦斯突出危害性分析、預(yù)料中，煤的堅(jiān)忍系數(shù)是一個(gè)重要的測(cè)試指標(biāo)。同時(shí)，煤的瓦斯放散初速度△p也是預(yù)料煤與瓦斯突出危害性的指標(biāo)之一，該指標(biāo)回響了含瓦斯煤體放散瓦斯快慢的程度?！鱬的大小與煤的瓦斯含量大小、孔隙布局和孔隙外觀性質(zhì)等有關(guān)。在煤與瓦斯突出的進(jìn)展過程中，瓦斯的運(yùn)動(dòng)和破壞力，在很大程度上取決于含瓦斯煤體在