煤矿采动影响区瓦斯地面井抽采试验研究
2021-02-07张海军
山东煤炭科技 2021年1期
张海军
(山西沁和能源集团,山西 晋城 048205)
晋城矿区是我国优质的无烟煤产地,煤炭资源非常宝贵。寺河煤矿含煤地层为二叠系山西组和石炭系太原组,共含煤7~11 层,煤层总厚13.5 m,主采煤层为3#、9#和15#煤层。其中3#煤层均厚6 m,瓦斯含量10~38 m3/t,属高瓦斯煤层,瓦斯灾害严重。近年来由于矿井持续高强度开采,3#煤层低瓦斯区域资源逐渐枯竭,开采逐渐向高瓦斯甚至突出区域转移,瓦斯治理工作十分严峻。因此,为进一步提高井下煤层瓦斯抽采含量和利用率以及丰富煤层气资源开发技术手段,在晋城寺河煤矿开展了采动区卸压瓦斯地面井抽采工艺试验研究。
1 采动影响区地面井抽采技术原理
采动影响区是指煤矿煤层回采过程中使得周围邻近岩层内应力重新分布而发生剧烈移动变形的区域,通常指岩层沉降位移大于5 mm 的区域。
采动影响区地面井技术通过在采场地表施工钻井到煤层采动可能形成的覆岩裂隙带或煤层内,利用开采煤层对其邻近煤岩层的“卸压增透”物理效应,使用负压抽采技术将采区卸压瓦斯经由煤岩体的裂隙网络通道和钻井直接抽采到地表,以达到降低回采工作面瓦斯涌出量,缓解瓦斯超限压力和开发煤层气的目的。该技术是我国近年来逐步发展起来的瓦斯抽采技术,相比较井下开采技术,具有抽放量大、抽放浓度高、抽放半径大(可达200 m)、地面施工条件好等优点,可以有效利用煤层采动的卸压增透效应,连续抽采工作面前方卸压解吸瓦斯、上隅角瓦斯和采空区瓦斯。……
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