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近距离煤层瓦斯涌出影响因素分析及治理

2021-03-01赵文曙赵泽辉

2021年2期

赵文曙,赵泽辉

(山西西山煤电股份有限公司,山西 太原 030052)

西山矿区经过多年高强度开采,浅部赋存条件较好的煤炭资源基本枯竭[1],为了延长矿井服务年限,矿区采掘作业逐渐向深部发展,煤层地质条件更趋复杂,瓦斯含量显著增高,矿区内多个矿井(屯兰矿、马兰矿和东曲矿等)被鉴定为瓦斯突出矿井[2-4]。统计数据表明,瓦斯事故在煤矿重大事故中的占比高达75%以上,由此可见,瓦斯是制约矿井安全高效生产的关键因素[5-6]。西铭矿对近距离煤层瓦斯来源进行分析,制定相应的瓦斯治理方案,确保近距离煤层安全开采,降低了瓦斯事故风险,为该矿区和类似矿井瓦斯治理提供了参考。

1 工程概况

西铭矿为高瓦斯矿井,可采煤层共有4层,分别为2号煤、3号煤、8号煤和9号煤,其中上位2号煤已回采完毕,目前主采8号煤,煤层厚度5.10~6.40 m,平均厚度5.80 m,倾角1~8°,平均倾角5°,裂隙发育,结构复杂,厚度变化不大,为单一稳定中厚可采煤层。9号煤厚度3.92~4.41 m,平均厚度4.16 m。8号煤与上位2号煤间距为90 m,与下位9号煤间距为1.64~3.41 m,为典型近距离煤层。48710工作面东为48712工作面(设计),南邻北七右翼回风巷,西邻48708工作面,北为随老母断层,工作面标高+1 034~+1 078 m,走向长1 164 m,倾斜长220 m,采用走向长壁后退式综合机械化采煤方法回采。工作面采用U型通风,配风量为2 125 m3/min。瓦斯含量实测结果表明:煤层原始瓦斯含量为11.24 m3/t,残存瓦斯含量为3.65 m3/t,可解吸量为6.24 m3/t。48710工作面布置及其顶底板情况如图1和图2所示。

图1 48710工作面布置示意

2 瓦斯涌出影响因素分析

2.1 顶底板应力环境对瓦斯涌出量的影响

受48710工作面回采影响,工作面顶底板岩层原始应力平衡状态和岩层完整性被破坏,导致顶底板岩层内部裂隙发育,为邻近层瓦斯涌出提供了通道。……

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