特厚煤层坚硬顶板综放面瓦斯治理技术研究

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特厚煤层坚硬顶板综放工作面回采期间上隅角瓦斯极易超限是制约工作面安全高效开采的技术难题,对此开展研究,解决上隅角瓦斯超限问题,对综放工作面实现安全高效生产具有重要意义。论文以新疆呼图壁小甘沟煤矿开采条件为工程背景,以动态瓦斯治理为理念,通过现场实测、理论分析与工程实践相结合的方法,研究采煤工作面瓦斯涌出规律,分析瓦斯主要来源,确定瓦斯治理方案,并通过实践完善。11144工作面煤层厚度13m,顶板中等坚硬,工作面回采期间,采空区遗煤较多,且采空区存在空腔,上隅角经常出现瓦斯超限现象,尤其当顶板大面积破断时瓦斯超限更为严重。为了解决11144工作面瓦斯超限问题,研究以瓦斯含量精准测定为基础,以工作面瓦斯来源及瓦斯涌出规律分析为前提,结合采空区上覆岩层破断规律、采空区瓦斯分布和运移规律,确定以顶板走向高位钻孔抽采瓦斯为主要手段的瓦斯动态治理措施。经过测定,矿井采煤工作面煤层瓦斯含量最大值3.32m3/t,平均含量2.35m3/t;预测工作面最大绝对瓦斯涌出量为9.68m3/min,最小为5.33m3/min,平均为6.61m3/min;研究分析表明工作面瓦斯68.7%来源于采空区,根据工作面采空区瓦斯向顶部冒落带和裂隙带流动聚集的规律,制定了高位钻孔抽采瓦斯的瓦斯治理方案。工程实践表明,采用研究得出的瓦斯治理方案后,11144工作面回采期间上隅角瓦斯不超限,回风巷瓦斯浓度降到0.1%-0.3%,上隅角瓦斯浓度降到0.2%-0.38%,上隅角和回风巷瓦斯得到了有效控制,满足了生产期间对瓦斯控制的要求。本文研究不仅解决小甘沟煤矿同类工作面瓦斯治理问题,也为类似矿井工作面瓦斯治理提供经验。
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