倾斜长壁下保护层仰斜开采保护范围的研究.pdf

《倾斜长壁下保护层仰斜开采保护范围的研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2014年第39卷第5期能源技术与管理Vo1．39No．5Ener~Technolo~andManagement97doi：10．3969~．issn．1672-9943．2014．05．037倾斜长壁下保护层仰斜开采保护范围的研究樊引(重庆能源集团松藻煤电公司渝阳煤矿，重庆401448)[摘要]渝阳煤矿为了避免直接开采强突出M煤层的高成本、高风险，保持矿井的持续稳定发展，提出了+150m水平东翼先行开采M煤层作为保护强突出M煤层的研究。采用钻屑瓦斯解析指标方法考察倾向上山、下山卸压角，采用钻孔瓦斯流量变化方法考察走向卸压角来确定M。煤层开采后沿走向方向对M。

2、煤层的卸压角，最后通过被保护层效果验证认定被保护层得到了充分保护。[关键词]强突煤层；下保护层开采；卸压角；瓦斯抽放[中图分类号]TD823．21[文献标识码]B[文章编号]层距离的增加，卸压角有减少的趋势。靠近M。煤0引言层附近的倾斜下山侧和上山侧的卸压角分别为93。、渝阳煤矿为缓倾斜近距离煤层群倾斜开采矿111。；而相对于煤层，倾斜下山和上山侧的卸井，矿井可采和局部可采煤层自上而下依次为压角分别为74。、88。。靠近M。．煤层附近的走向卸M、M、M和M。煤层，其中M、M和M煤层为压角左、右侧为90。，而相对于M煤层，走向卸压薄煤层，且M煤层具有弱突出危险l

3、生，主采中厚角左、右侧为84。，卸压区域呈明显的对称形态。M。煤层具有严重突出危险性。矿井进入+150m水平后，中部至东翼M层不可采，M，煤层又大面积薄化，渝阳煤矿曾与重庆煤科分院合作在N2801工作面进行了直接开采M强突出煤层的试验，单产低，管理难度大，试验期间发生一次煤与瓦斯突出死亡6人事故。图1模型倾向卸压角1下保护层开采卸压增透的基本理论＼’、＼／一／肛1_21．1三维离散单元法数值模拟下保护层开采卸、／＼一‘’一压角＼＼，／＼＼、、／4Ms采用美国ITASCA公司的三维离散单元法(简称“3DEC”)数值模拟分析远距离下保护层开fr¨／＼／＼采保护范围

4、。根据煤系地层赋存岩性及保护层／f／N21102综采面技术参数确定模型参数、材料特性图2模型走向卸压角及边界条件，走向和倾向的卸压角的计算结果如1．2抽采被保护煤层瓦斯扩大保护范围的作用图1、2所示。M。煤层N21102采面开采后，上覆机理岩层卸压范围在倾斜剖面上为一凸型分布，卸压对于保护层开采，在保护卸压角与岩石最大高度范围较大，M煤层仍处于k=0．9的应力降低下沉角(考察单独开采M、M煤层均为79。)之间区内；其中原始应力卸压10％的M。煤层倾斜长的上覆岩石裂缝沟通不充分，部分瓦斯随保护层度达709．68m，相对于M。煤层N21102采面始采开采卸压排出，

5、未充分卸压，还存在一定瓦斯压力线、末采线分别内错6．5m、0．82m；原始应力卸压和较高瓦斯压力梯度，突出的能量也未充分释放，10％的M煤层走向长度达145m，相对于M。煤保护效果不充分，突出危险l生加大。若结合保护层层N21102综采面进回风巷各内错2．5m。在靠近开采的卸压作用，同时对被保护层未充分卸压区M开采煤层附近，卸压角最大，随着远离M煤进行瓦斯抽放，使该区域被保护层瓦斯充分抽放，2014年10月98樊引倾斜长壁下保护层仰斜开采保护范围的研究Feb．，2014达到该区域瓦斯压力下降和煤的力学强度增高。和钻屑量错开测定，煤柱位置关系如图3所示。抽放有效

6、影响区域内瓦斯压力的降低和煤的力学M，煤层开采区域／强度增高也具有不可逆特征，煤层永远失去突出M层煤柱铅垂线危险倾向。2试验考察区基本概况M，，层煤柱铅垂线Mt-煤层开采区域N28o4运输巷l匹；0m连续施检验孔段(30m)位于M。。煤层的N21102工作面埋深在442～1(564m之间，工作面走向长150m，倾斜长744m，M煤层为黑色半暗一半亮型煤，工作面内大部分图3煤柱位置关系存在夹矸，夹矸厚0．03～0．1m，煤厚0．35～0．81m，在M煤层N2804运输巷连续执行6轮钻屑煤层倾角4。8。，采高1．05m，倾斜长壁仰斜综合指标法考察中，所有钻孔施工均

7、无动力现象，测定机械化采煤，采用全部垮落法管理顶板。上距M。结果如表1所示。严重突出煤层间距最大37．17m，平均23．55m，其表1N2804运输巷考察倾斜上山卸压角参数中M。。～M之间灰岩(厚岩)厚度6．12m、占26％，M煤层厚2．38m，实测该区域M煤层瓦斯压力1．8-2．18MPa、瓦斯含量19．25m3／min。开采期间相对瓦斯涌出量为110．2m3／t、绝对瓦斯涌出量为20．33m3／min，上邻近层瓦斯涌入占77．32％。治理瓦斯的主要技术措施是进行上邻近煤层卸压瓦斯，在工作面两巷和上距M煤层顶板10m的抽放巷内施工钻孔。从表1统计看，第二轮值

8、最大，为3考察下保护层开采有效保护范围