资江煤矿近距上保护层底板岩层钻孔瓦斯防治技术研究

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煤矿瓦斯灾害是煤矿安全、高效生产的关键影响因素,煤与瓦斯突出更是煤矿生产中的重大威胁。目前,保护层开采是防治煤与瓦斯突出最为经济、有效的区域防治措施,具备保护层开采条件的矿井,应优先选择保护层开采。对于近距离煤层群赋存的突出矿井,保护层开采的采动效应,使被保护层充分卸压,被保护层中吸附瓦斯大量解吸,通过层间裂隙通道涌入到保护层工作面,严重影响保护层工作面的正常回采。  本文根据资江煤矿煤层赋存、保护层开采瓦斯防治现状,提出近距离上保护层底板岩层钻孔瓦斯防治技术,通过建立底板被保护区域煤层应力、位移变化特征数值模型,分析近距离上保护层开采底板煤岩层采动效应;以煤层瓦斯赋存和流动理论为基础,结合被保护层瓦斯排放率和抽采率的相互关系,分析被保护层瓦斯越流规律;通过现场试验,考察底板岩层钻孔瓦斯抽采特征和防治效果。  根据数值模拟和现场试验:近距离上保护层开采期间,底板煤岩层应力变化沿深度方向呈“V”字形分布,保护层工作面底板和被保护层被保护区域内顶板、底板的位移变化呈“拱形”分布;当埋深420m、采长78m的工作面开采时,底板位移最大变化量66mm,底板被保护区域内煤层顶板位移15~57mm,底板位移12~47mm,底板岩层钻孔最大瓦斯抽采浓度50%,抽采纯量0.81~2.03m3/min,平均1.47m3/min,有效抽采范围为工作面过钻场前14m位置到工作面过钻场后18m位置的区间,最佳抽采范围为工作面过钻场前10m位置到工作面过钻场后5m位置的区间;在施工底板岩层钻孔对近距离上保护层工作面进行瓦斯防治后,工作面上隅角瓦斯浓度明显降低。
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