顶板周期来压对上隅角瓦斯积聚的影响

发布时间：2022-01-08 12:03

　　针对黄矿一号煤矿805工作面实际出现的上隅角瓦斯局部积聚的现象,探究了顶板周期来压对上隅角瓦斯积聚的影响规律。通过对上覆岩瓦斯运移特性的分析,以及发现每当工作面周期来压时,其高位钻孔的抽采浓度升高,上隅角瓦斯浓度会降低的客观现象,得到了顶板周期来压对上隅角积聚的影响关系。同时,提出采用一种新型的膨胀预裂放顶技术,通过使初垮后的采空区裂隙发育更加充分的方式以减弱采空区瓦斯对上隅角瓦斯浓度造成的干扰。实践表明,该技术有效降低了工作面初次来压步距,防止了工作面大面积冒顶的可能性,提高了高位钻场钻孔内的抽采浓度,可以达到降低上隅角瓦斯浓度的目的。 

【文章来源】：陕西煤炭. 2020,39(03)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

工作面上覆岩特性图

数据分析:由图2可以看出，抽采混量在245～536 m3/min之间，抽采纯量大多位于30～40 m3/min之间，以及上隅角瓦斯浓度基本在0.4%～0.6%之间。由此可分析，抽采混量与抽采纯量之间并没有直接的线性关系。以及通过查阅805的生产数据并统计分析发现，其瓦斯抽采率(抽采瓦斯量与总排放瓦斯量之比)保持在80%以上。根据相关研究[9-12]，其瓦斯抽采率在80%以上时，上隅角瓦斯浓度可以得到有效的控制，这也与805工作面的实际数据高度一致。同时，根据现场实际调研，在上隅角附近近工作面支架侧未采用封堵措施位置处，其瓦斯浓度最高测得0.83%，因此，工作面安全生产仍一定程度受到采空区瓦斯涌出的影响。2.3 周期来压的影响

原因分析:分析其原因主要为805工作面采高为2.8 m，其直接顶的平均厚度为10.5～13.1 m，接顶冒落碎涨后已完全充填采空区，老顶的弯曲下沉及破断程度较小，这使老顶来压显现的不够明显，对采面的安全生产影响较小。同时老顶来压后，高位钻场瓦斯浓度开始上升:1#高位钻场瓦斯浓度上升较为明显，其中6#钻孔瓦斯浓度峰值为15%;2#高位钻场瓦斯浓度上升明显，其中3#钻孔瓦斯浓度峰值为27%，这与工作面老顶来压基本保持一致，且稍微滞后老顶来压，说明老顶来压后顶板裂隙已逐渐形成，并逐渐发育成为采空区游离瓦斯的抽采通道。但同时结合对瓦斯数据的分析可知，由于工作面周期来压显现不明显的缘故，其优点在于对工作面顶板支护造成的干扰较小，但同样导致发生了工作面采空区移架放顶后初垮不充分，裂隙带发育不够理想的情况。同时，在805工作面的实际生产中，工作面采空区初垮时悬顶现象时有发生，因此，游离的瓦斯一部分在工作面后采空区直接顶下的少量积聚，并通过自然通风路径，对上隅角瓦斯浓度产生一定的影响。3 新型膨胀预裂放顶技术

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种煤矿瓦斯抽采半径确定的方法[J]. 张帅.  陕西煤炭. 2019(06)
[2]基于治风理念的穿壁钻孔抽采措施探讨[J]. 魏引尚,王奕博,贾玉泉,杨伟,张普选.  陕西煤炭. 2019(05)
[3]采空区瓦斯体积分数区域分布三维实测装置研制与应用[J]. 赵洪宝,张欢,王宏冰,张勉,李兵伟,魏子强,邹友平.  煤炭学报. 2018(12)
[4]寸草塔二矿31201综放工作面瓦斯治理技术与实践[J]. 张福成.  煤炭技术. 2018(10)
[5]利用高位钻孔抽采技术治理综采工作面瓦斯超限研究[J]. 赵海.  山西煤炭管理干部学院学报. 2015(04)
[6]浅埋综采面高速推进对周期来压特征的影响[J]. 王晓振,许家林,朱卫兵,鞠金峰.  中国矿业大学学报. 2012(03)
[7]采煤工作面上隅角瓦斯超限原因分析及对策[J]. 张永生.  矿山压力与顶板管理. 2005(02)
[8]浅埋煤层采场老顶周期来压的结构分析[J]. 黄庆享,钱鸣高,石平五.  煤炭学报. 1999(06)
[9]岩层控制中的关键层理论研究[J]. 钱鸣高,缪协兴,许家林.  煤炭学报. 1996(03)

博士论文
[1]综放开采覆岩裂隙演化与卸压瓦斯运移规律及工程应用[D]. 林海飞.西安科技大学 2009

硕士论文
[1]抽采条件下上隅角瓦斯积聚特性研究[D]. 肖鹏.西安科技大学 2014
[2]抽采条件下采空区覆岩冒落形态与瓦斯运移规律的研究[D]. 闫晶晶.山东科技大学 2009



本文编号：3576524