顾北矿下保护层开采瓦斯治理模拟实验研究

来源 :安徽理工大学 | 被引量 : 6次 | 上传用户:fangzhang004
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本文以淮南矿业集团顾北矿保护层6-2煤开采作为工程实例,在下保护层开采后对被保护层8煤的瓦斯抽采技术和保护层自身的瓦斯抽采技术进行系统的研究分析。其研究成果对促进下保护层开采技术的推广和应用,以及煤与瓦斯突出矿井的安全高效生产和煤矿的可持续发展都具有十分重要的意义。在工作面采动的影响下,工作面顶底板岩层将会有相应的移动变形,工作面围岩的应力状态也将重新分布,从而导致煤岩体的渗透性发生明显变化。保护层开采也正是使用这一原理对突出危险性的被保护煤层进行瓦斯综合治理。通过理论分析法、数值模拟方法、相似模拟试验和现场工程实践等研究手段,对下保护层开采后上部煤岩体卸压特征、煤岩层移动变形、岩体裂隙发育和煤层卸压瓦斯抽采方法进行系统的研究。通过保护层6-2煤层的开采工作面采空区尾部瓦斯抽放、工作面回风和尾巷风排瓦斯综合治理实践、被保护层8煤底板巷道向上穿层钻孔卸压瓦斯抽放、6-2煤层底板巷道向上穿层钻孔卸压瓦斯抽放、6-2煤层巷道抽放和瓦斯抽放参数的综合研究分析,表明可保护层6-2煤的开采和卸压瓦斯抽放技术的应用成功的消除了被保护层8煤的突出危险性,降低了被保护层8煤的瓦斯含量,使具有煤与瓦斯突出危险的8煤层,成功的转变为低瓦斯无突出危险的煤层,实现了被保护层8煤的安全高效开采。被保护层8煤的最大膨胀变形为50.85mm,其膨胀变形率为21.456%o,超过了消除被保护层突出危险性临界值6.0%o,6-2煤作为保护层的消突效果是可行的。下保护层开采后的走向卸压保护角约为79.8°,可以根据实验所提供的卸压保护角作为参考值,对目前现行的规程和规定建议采用的卸压保护角进行合理增加或调整。
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