高瓦斯矿井综放工作面综合抽采优化研究
2018-12-13侯程宇
中国煤层气 2018年5期
侯程宇
(吕梁市煤矿通风与瓦斯防治中心,山西 033000)
1 生产地质条件
某矿矿井绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量分别为280.04m3/min和20.66m3/min,属于高瓦斯矿井。主采3号煤层平均厚度6.31m,直接顶为泥岩,基本顶为细砂岩,层厚10.21~11.34m。工作面采用综采放顶煤工艺,采用并列双“U”型通风,工作面面长280m,工作面采放比1:1.03。
2 采动卸压瓦斯运移规律研究
采用UDEC软件建立厚煤层开采采场模型,模型尺寸长×高=300×100m,运算得到如图1所示采场覆岩运移特征。

图1 采场覆岩运移特征
对图1分析,随工作面回采,顶板先后出现初次和周期垮落。当推进120m时,采空区顶板岩层充分垮落,最大位移达到4.5m,模型顶部岩层出现明显弯曲下沉;从煤层顶板往上可以划分为垮落带、裂隙带和弯曲下沉带,顶板岩层发生破断垮落,完整性被破坏,裂隙显著发育。
对图2分析,回采初期直接顶出现垮落下沉,裂隙大量发育、裂隙度迅速增大;继续推进,后方采空区垮落岩层逐渐被压实,裂隙闭合,而采动影响向高位岩层扩展,使得整体裂隙度降低;工作面推进120m时,工作面经过多个初次和周期来压,采场充分垮落,裂隙发展至最高岩层,在工作面上方和开切眼形成裂隙高度发育区。

图2 随推进裂隙发育变化
15号煤层回采时,在煤层顶底板中将发生不同程度的破坏和变形,工作面上部覆岩依次形成冒落带、裂隙带和弯曲下沉带,工作面下部依次形成底板底鼓裂隙带和底板底鼓变形带,距离开采层越近裂隙发育越充分,解析出的瓦斯量越大。……
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