阳泉煤业集团有限责任公司

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1、阳泉煤业(集团)有限责任公司2011年12月阳泉矿区超远距离下保护煤层开采技术及其应用前景展望摘要阳煤集团煤与瓦斯区域消突方法主要有二类，一是地面或井下区域预抽，主要包括：地面直井压裂、本煤层区块预抽和井下千米钻机区域预抽等。二是卸压增透区域抽采。主要包括保护层开采、水力割缝、水力压裂、水砂压裂等卸压增透区域抽采。本文针对阳泉矿区煤层赋存特点，采用超远距离下保护层开采技术，实现了突出煤层的区域消突。由本项目参与，阳煤集团和中国矿业大学、淮南煤业集团共同完成的“深井煤与瓦斯突出煤层区域性瓦斯灾害防治关键技术及应用”项目获得

2、2009年度国家科技进步二等奖。汇报提纲一、技术背景二、技术原理三、超远距离保护层开采技术四、现场试验五、消除煤与瓦斯突出验证六、技术创新点七、下保护层开采技术应用前景展望一、技术背景阳泉矿区煤层及瓦斯赋存的特点：1、煤层瓦斯压力大、瓦斯含量高3#煤层和15#煤层是阳泉老矿区大多数矿井为稳定可采的主采煤层。3#煤层瓦斯压力达1.3MPa，瓦斯含量为17.28～18.17m3/t。2、煤层透气性差、抽采衰减速度快透气性系数为1.48×10-2m2/MPa2.d，难于在采前抽放。3、煤与瓦斯突出危险性大3#煤层硬度系数小，f

3、＝0.5～0.66，具有煤与瓦斯突出危险性。据粗略统计，从2002年至今，在三矿裕公井扩二采区的3#煤层共发生动力现象89次，平均瓦斯涌出量为12411.3m3，平均突出煤量为125.9t。一、技术背景4、邻近煤层多，瓦斯含量高一、技术背景存在的主要问题和解决途径：阳泉矿区煤层透气性低，在未卸压区预抽瓦斯困难。开展保护层开采，对突出煤层进行卸压瓦斯抽采，是阳泉矿区区域瓦斯治理的一种有效途径。阳泉矿区三矿煤层赋存示意图一、技术背景二、技术原理立体保护层开采及卸压瓦斯抽采方法示意图二、技术原理底板巷道网格式上向穿层钻孔瓦斯抽

4、采方法示意图二、技术原理在弯曲下沉带和裂隙带边缘采用底板巷道网格式上向穿层钻孔瓦斯抽采方法，既避免了与开采层采空区导通使抽采浓度过低的可能，又避免原始煤层预抽较大的钻孔施工量，具有良好的经济性。通过理论分析，可以预测采用此方法3#煤层的瓦斯抽采将取得良好的效果。二、技术原理三、超远距离保护层开采技术现场工艺流程保护层开采及卸压瓦斯抽采技术总体设计底板瓦斯抽采巷施工网格式穿层抽采钻孔施工考察钻孔施工及安装开采煤层（15#煤层）准备开采煤层（15#煤层）回采卸压瓦斯抽采卸压及抽采参数考察区域性消除突出危险性验证及卸压煤层（3

5、#煤层）开拓准备卸压煤层（3#煤层）综采开采及综合效果分析三、超远距离保护层开采技术保护层15#煤层被保护层3#煤层高位瓦斯抽采巷内错尾巷底板瓦斯抽采巷三、超远距离保护层开采技术三、超远距离保护层开采技术保护层15#煤层被保护层3#煤层保护层15#煤层被保护层3#煤层三、超远距离保护层开采技术保护层15#煤层被保护层3#煤层三、超远距离保护层开采技术保护层15#煤层被保护层3#煤层被保护层瓦斯抽采保护层瓦斯抽采四、现场试验四、现场试验矿井概况三矿现有两个煤与瓦斯突出矿井，分别是裕公井和二号井，其主采3#煤层为煤与瓦斯突出

6、煤层，尤其以裕公井扩二区突出较为严重。从2002至今，裕公井扩二采区发生突（喷）出；K7208工作面在采掘过程中共发生动力现象，平均瓦斯涌出量为，平均突出煤量为；K7209工作面在采掘过程中共发生动力现象。89次32次12411.3m3125.9t42次保护层K8206工作面：位于15＃煤；走向长：1580m；倾向长：252m；采高：6.5m；倾角：1～7°，平均5°。工作面采用放顶煤采煤法，全部垮落法管理采空区顶板。被保护层K7209工作面：属于3＃煤；走向长：860m；倾向长：150m；采高：2.0m；倾角：1～6°

7、，平均4°；走向保护长度：252-48＝204m；倾向保护长度：150m。工作面采用综采采煤法，全部垮落法管理采空区顶板。四、现场试验保护层开采及瓦斯抽采被保护层的位置绝对瓦斯涌出量130m3/min相对瓦斯涌出量28m3/t产量9500t保护层K8206工作面瓦斯涌出量统计情况四、现场试验四、现场试验被保护层的位置回风、尾巷风排量10m3/min，占7.5%高抽巷110m3/min，占85%保护层K8206工作面瓦斯涌出量统计情况保护层开采及瓦斯抽采被保护层瓦斯抽采保护层开采前保护层开采后外错尾巷12m3/min,占7

8、0%回风巷5m3/min,占30%外错尾巷20m3/min,占90%回风巷2m3/min,占10%被保护层K7209工作面保护层开采前后瓦斯抽采量对比四、现场试验四、现场试验在层间距为136m，相对层间距为21B（136/6.5）条件下，通过151天的巷道抽采，经考察分析得，1、K7209被保护层工作面瓦斯抽采量由卸