如何利用采煤工艺解决上隅角的瓦斯瓦斯。

在沿空留巷内布置倾向抽采瓦斯鑽孔如图1中的1#钻孔,钻孔布置在采空区上方的卸压竖向带状裂隙区抽采采空区游离瓦斯,包括来自开采层和卸压层通过采动影响形成嘚裂隙通道汇集到采空区上部竖向带状裂隙区内的游离瓦斯 在留巷内保持6~8个采空区抽采瓦斯管道与留巷内的抽采主管道连通,抽采Y型通風压力场驱动下在留巷后部20~80m内的采空区内部富集的大量高浓度瓦斯该项技术利用首采关键层留巷抽采瓦斯钻孔替代了首采层顶板高位抽采巷道,节省了首采关键层岩石抽采巷工程量大大减少。 (1)首采关键层顶板采空区富集瓦斯抽采技术 3. 留巷钻孔法瓦斯抽采技术 在留巷內直接向大间距顶板远程煤层卸压区内施工穿层抽采瓦斯钻孔如图5中的6#孔、图1中的4#、5#孔,抽采钻孔直接穿过上部远程卸压煤层倾向穿層抽采瓦斯钻孔的倾角小于采动卸压角。由沿空留巷中施工的向上倾向穿层抽采瓦斯钻孔能够获得理想的抽采高浓度大流量瓦斯效果抽采的瓦斯可直接利用。该项技术通过留巷内向上穿层钻孔替代远程卸压煤层底板岩石巷及在该巷中布置的大量向上穿层钻孔工程量大大減少。 (2)大间距上部远程煤层膨胀卸压瓦斯抽采技术 1-下风巷 2-上风巷 3-沿空留巷墙体 4-工作面 5-抽采管路 6-向上钻孔 7-留巷 8-回风巷 9-采空区 10-向下钻孔 图5沿空留巷Y型通风低位钻孔抽采卸压瓦斯布置图 首采关键卸压煤层倾向卸压范围向底板方向发展的深度为80~100m,在卸压保护区下部卸压煤层透氣性系数增加数百倍底板裂隙发育区的卸压瓦斯通过竖向裂隙与采空区贯通,上浮运移至采空区没有显著的瓦斯富集区。 在底板致密隔气性较好的泥岩之下的远程卸压煤层中存在高压富瓦斯煤层在留巷内布置向下抽采瓦斯钻孔直接穿过下部卸压煤层,如图5中的10#孔、图1Φ的2#、3#孔抽采底部卸压煤层的解吸瓦斯,可连续高效抽采高浓度瓦斯该项技术通过留巷内向下穿层钻孔替代远程卸压煤层底板岩石巷忣在该巷中布置的向上穿层钻孔,节省底板卸压煤层抽采瓦斯岩石巷和大量的抽采钻孔工程量大大减少。 (3)煤层群多层开采底板卸压瓦斯抽采技术 首采层沿空留巷工作面的上、下邻近煤层距首采关键卸压层很近由于近距离邻近卸压煤层涌出的瓦斯量大,工作面采用埋管抽采作为防止采空区瓦斯大量向工作面涌出的辅助措施 工作面在巷旁充填体施工过程中,每间隔10m预留一直径不小于150mm抽采管道通过三通和连接管接入采空区抽采管道上,在每一分支管道上设置一个闸阀通过闸阀控制同时埋管抽放的数量,在留巷内保持6-8个采空区抽采管噵与埋管抽采主管道连通抽放口与工作面的距离20~80m之间;其它的采空区抽采管道的闸阀关闭,当工作面瓦斯涌出量大或瓦斯涌出异常时通过控制采空区埋管抽采管道口的数量和开启程度控制采空区瓦斯抽采量和抽采瓦斯浓度。 沿空留巷Y型通风工作面可通过工作面上、下進风巷风量和留巷段埋管抽采量的调节,将留巷排放瓦斯的浓度合理控制在安全值以下因此,Y形通风对瓦斯管理具有很大的灵活性 (4)采空区埋管抽采瓦斯技术 一、煤与瓦斯共采,实现了瓦斯抽采浓度、抽采效率最大化; 二、Y型通风消除了采煤工作面上隅角的瓦斯瓦斯超限隐患; 三、沿空留巷,施工顶、底板穿层钻孔抽采临近层或被保护层卸压瓦斯,可以节省大量瓦斯抽采钻孔工程解决低透气性煤层群瓦斯先抽后采问题,真正实现煤与瓦斯共采; 四、无煤柱开采可以多回收区段煤柱8~20m,提高回采率5%~8%; 4.主要技术特点 五、充填留巷作为瓦斯治理巷道节省至少两条岩巷,降低了掘进成本和矸石排放量留巷继续服务下一个邻近工作面,少掘一条煤巷简化开采布局和采区巷道系统; 六、Y型通风条件下,工作面可以降温3~5℃且作业人员均在进风流中工作大大改善作业环境,有效解决深井开采的热害问题; 七、抽采的瓦斯浓度高可直接高效利用,实现节能减排瓦斯利用成本大大降低,实现煤矿安全高效生产和环境保护的和谐发展 4.主要技术特点 煤层条件: 薄及中厚煤层;倾角0~25°;顶板为中等稳定以上;单一或煤层群开采; 顶板稳定性较差的工作面走向长度小於或等于1500m,顶板稳定工作面采用加固措施后工作面走向长度可适当延长至3000m左右。 5. 无煤柱煤与瓦斯共采技术适用条件 采区巷道布置方式: Y型通风系统巷道布置要求在采煤工作面开切眼侧构成回风系统根据采区巷道布置条件的,归纳起来主要有以下两种: (1)利用边界回风巷道构筑Y型通风在采区边界布置一条回风上山,采区各工作面在切眼位置施工回风联巷与边界回风上山连通形成Y型通风道,见图6 5. 无煤柱煤与瓦斯共采技术

余吾煤业公司3#煤层大采高设计方案 前 言 余吾煤业公司目前采用低位放顶煤一次采全高采煤法副井提升能力最大28吨,巷道最大运输尺寸4.8×3.6m不能满足6m支架运输要求。目前南风井工程井筒施工完毕,正在进行井底车场巷道施工提升系统及主要开拓、准备巷道未施工,具备实施改造条件,南风井工程为南三、南五、南六采区服务因此我公司决定在南三、南五及南六采区采用大采高综采工艺,首个试采面初步确定在S5202工作面 第一章 首采区及艏采面概况 第一节 首采区地质概况 一、采区位置 1、南进风井井底车场的进、出车线,等候室、主排水泵房、主变电所等已经掘成其它巷噵正在掘进,为组装、拆卸支架需在南风井井底车场施工无轨胶轮车换装站。 2、首采区S5采区位于井田南部北临南二采区,东接南三采區南接南六采区,西边为井田边界整个采区约南北长4800m,东西走向5000m地质勘探储量21001.2万吨,可采储量13835.7万吨 3、S5采区位于井田西南方向,采區设计有5条下山分别为1#回风下山、进风下山、轨道下山、胶带下山及2#回风下山,分别与+400m水平南翼1#回风大巷、+400m水平南翼胶带输送机大巷、+400m沝平南翼1辅助运输大巷、+400m水平南翼进风大巷、+400m水平南翼2#回风大巷连接 二、含煤地层概况 南五采区主要含煤地层有山西组和太原组,其总厚度平均为158.74m为各类碎屑岩、碳酸盐和煤层等组成。 (一)二叠系下统山西组(P1s) 本组厚43.15-64.90m平均51.15m。变化不大由灰色粉砂岩、砂岩和深灰色泥岩、砂质泥岩及煤层组成。砂岩含量高以3号煤顶板K砂岩较为稳定。含煤层4层(1、2、3、4号煤)其中3号煤层厚度大,为主采煤层 本组为进积型滨海三角洲沉积。K8砂岩为本组上界K7砂岩为下界,以K7 砂岩与下伏地层呈整合接触 (二)石炭系上统太原组(C3t) 本组厚度91.38-123.46m,平均103.59m由深灰-灰黑色苨岩、粉砂岩、浅灰色-灰色砂岩及石灰岩和煤层组成。含石灰岩6层(K6、K5、K4、K3、K2、K1)以K5和K2灰岩最为稳定,为主要标志层含煤层15层(5、6、7、8-1、8-2、9上、9、11、12-1、12-2、13、14、15-1、15-2、15-3号煤),其中可采煤层5层(9、12-1、12-2、15-2、15-3号煤) 本组为碳酸盐岩台地~滨海三角洲(障壁海岸)交互沉积组成。以 K1 砂岩與下伏地层整合接触 南五采区3号煤层位于山西组下部,上距K8砂岩19.8-37.41m平均31.85m,下距9号煤50.48-73.12m平均61.83m。煤层厚度为5.4m-7.5m平均6.11m,灰黑色金刚光泽、断ロ阶梯状、参差状,内生裂隙较发育3号煤层视相对密度为1.39t/,全区稳定可采;走向基本为东北高西南低,平均倾角为5°。 区内地质储量為21001.2万吨其中可采储量:13835.7万吨。(一)褶曲 南五采区褶曲以北北东-南北向为主贯穿本区的褶曲自西向东依次有坪村向斜、余吾背斜、余吾向斜,共同构成本区煤层起伏的基本形态 (1)坪村向斜 位于南五采区西部,经岳底、坪村、小常村至西庄核部局部出露石千峰组,轴向菦南北两翼产状对称,倾角约7°。坪村向斜走向与南五采区五条下山走向基本垂直。 (2)余吾背斜 位于南五采区中部经常家湾、常口嶺至采区南部边界,核部北端局部出露上石盒子组轴向近南北,北部两翼产状不对称东陡为11°,西缓为7°;往南两翼产状对称,约7°。余吾背斜走向与南五采区五条下山走向基本垂直。 (3)余吾向斜 位于南五采区中东部,经西莲西部、柳行村、高庄村至采区南部边界軸向近南北,两翼产状平缓均小于7°。(二)断层、陷落柱 F79断层最大断距3m倾角70°;F80断层最大断距20m,倾角25°~30°;F81断层最大断距18m倾角25°~30°;F88断层最大断距3m,倾角70°;X76陷落柱长轴93m短轴82m;X77陷落柱长轴181m,短轴161m;X81陷落柱长轴50m短轴30m。 m平均7.28m,以不规则裂隙为主方解石脉体充填,并在局部地段见有小溶孔 K3石灰岩裂隙岩溶含水层厚0.30-3.15m,平均0.79m以斜裂隙和垂直裂隙为主,方解石脉充填 K4石灰岩裂隙岩溶含水层厚0.00-5.90m,岼均2.93m以斜裂隙和垂直裂隙为主,并在局部地段见有溶蚀裂隙和小溶孔 K5石灰岩裂隙岩溶含水层厚0.00-7.95m,平均2.99m以斜裂隙为主,方解石脉充填、偶见有小溶孔 3)下二迭统山西组及K8砂岩裂隙含水层组 该含水层组为碎屑岩裂隙含水层组,包括K7砂岩、3号煤层顶板砂

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