高位裂隙钻孔在回采工作面瓦斯治理中的应用
2021-04-11
当代化工研究 2021年8期
(晋中市煤矿安全信息中心 山西 030600)
引言
据不完全统计,我国煤炭由井工开采的占97%左右,并且在煤炭开采强度、深度越来越大的背景下,煤炭生产过程中地质构造、瓦斯、水害、粉尘以及地温等因素的风险隐患也不断增高。尤其是瓦斯,对矿井、采煤工作面的瓦斯抽采问题备受行业内人士的关注。煤矿瓦斯是矿井下危险性极高的气体,主要特点就是易燃易爆炸,CH4是其重要组成部分,同时也是一种清洁高效的能源。因此,如何对煤矿井下瓦斯进行抽采并对其进行有效利用是一大难题。相关专家学者为此提出了多个办法,比如:增大风量将瓦斯浓度进行稀释、在工作面增打瓦斯释放孔、封堵进风隅角防止漏风等,但是发现高位裂隙钻孔抽取回采工作面的方式效果最为显著。因此,对该瓦斯治理方式进行研究具有重大现实意义。
1.高危裂隙钻孔抽采瓦斯机理概述
采空区上覆岩层在运动时,按照每个岩层运动性质的不同垂直方向,可将其分为三部分,即“三带”:垮落带、裂隙带以及弯曲下沉带,水平方向则是具备三个区,分别是煤壁支撑影响区、离层区以及重新压实区。
随着采空区域“竖三带”的生成,上覆岩层中也会渐渐出现离层裂隙与竖向破断裂隙,垮落带随采随垮,有着极大的裂隙空间,位于裂隙带中的破断岩层块,排列十分整齐,碎胀系统极小,生成大批纷杂交错的裂隙,尤其是弯曲下沉带岩层最为密集。随着采空区“横三区”的生成,煤层上覆岩层通常会在煤壁前方30-40m左右的位置开始变形,而且水平移动也十分剧烈,然而垂直移动可以忽略不计。……
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