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近距离煤层开采瓦斯与内因火灾隐患兼治技术

2015-12-13吴殿文

机械管理开发 2015年8期

吴殿文

(同煤集团煤峪口矿,山西 大同 037041)

概况

1)瓦斯隐患。14号煤层采掘过程中的瓦斯隐患主要来源于上覆11~12号合并层采空区。14号层410盘区首采面81002工作面巷道掘进期间,巷道掘进至420m 时,由于层间距最薄处仅为1.5m,与上覆采空区掘通,工作面回风流中瓦斯浓度瞬间达1.8%,绝对瓦斯涌出量2.16m3/min;回采期间,工作面上隅角瓦斯浓度最大为1.48%,绝对瓦斯涌出量3.64m3/min。另外,通过层间钻孔对其他工作面上覆的11~12号合并层采空区气体进行取样化验分析,瓦斯浓度达5.64%~49.58%。

2)内因火灾隐患。煤峪口矿是内因火灾较为严重的矿井。2007年,11~12号合并层307盘区曾因内因火灾事故将盘区整体封闭,11~12号合并层410、408盘区也曾发生多次内因火灾事故,14号层410盘区81002首采工作面回采期间,采空区CO气体体积质量分数一度高达1 000mg/L[1]。

14号层410 盘区开采过程中治理瓦斯隐患时,瓦斯抽放会导致采空区漏风,容易引起煤层自燃,煤自燃后可能造成瓦斯爆炸事故;反之,在治理内因火灾隐患,又会影响瓦斯抽放效果。因此,必须协调好二者之间的关系,解决两种措施所产生的矛盾,最终保证瓦斯与火灾隐患得到兼治。

1 研究内容及创新点

1.1 层间钻孔抽放法配合“叠加”采空区“旁路式”注氮

由于11号、12号合并层采空区早已封闭,无法在11号、12号合并层采空区开展瓦斯抽放,因此通过在14号层巷道向对应的上覆11号、12号合并层采空区布置层间孔进行瓦斯抽放。

依据了采动裂隙“O”型圈理论:采空区中部的采动裂隙趋于压实,在上覆老空区四周存在一个互相连通的采动裂隙发育区,即采动裂隙“O”型圈,它相当于形成了一个“瓦斯库”,周围煤岩体中的瓦斯解析后通过渗流不断汇集到这个“瓦斯库”中。……

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