高瓦斯易燃煤层综放面瓦斯综合治理技术研究.docx

1、高瓦斯易燃煤层综放面瓦斯综合治理技术研究高瓦斯易燃煤层综放面瓦斯综合治理技术研究阳泉矿区位于山西省东部，矿区总面积 1 105 2，地质储量1073 亿，矿区主要含煤地层为石炭系太原组和二迭系山西组，煤系地层总厚度 180 ，含煤 15 层，煤层倾角一般 510，主采煤层为 3 号、12 号、15 号煤层，煤质均为变质程度较高的无烟煤。阳泉矿区在煤炭行业是有名的高瓦斯矿区，而阳煤集团矿井高瓦斯尤其明显。阳煤集团现有 6 对矿井开采 15 号煤，共布置 13 个综采放顶煤工作面，主要采用低位、中位和轻型 3 种类型的支架。综放工作面瓦斯绝对涌出量达到了 35 3/150 3/，而且开采 15号煤

2、层有自然发火危险。1 1 综放工作面瓦斯涌出规律及分布状态的研究综放工作面瓦斯涌出规律及分布状态的研究（1）阳泉矿区 15 号煤层上部赋存 14 层煤和 3 层（1，3，2）石灰岩，均含瓦斯。其中 3 号煤具有煤与瓦斯突出危险。通过对阳泉矿区大量综放面生产过程中瓦斯涌出量的分析，得出了综放工作面瓦斯涌出主要由本煤层和上邻近层瓦斯涌出构成。本煤层瓦斯涌出较小，约占工作面总瓦斯涌出量的 10，邻近层瓦斯涌出约占 90。（2）利用三维稳定渗流流场数学模型解算综放工作面流场分布状态，综放工作面配风 800 3/1 000 3/，从工作面进入采空区 34 70 范围内存在紊流与层流混合过渡区，从工作面进

3、入采空区 70 以后，为层流区，气体处于渗流流动状态，瓦斯大量积存，且浓度较高。2 2 综放工作面邻近层瓦斯抽放技术研究综放工作面邻近层瓦斯抽放技术研究（1）通过对综放工作面上覆岩层瓦斯活动规律的研究，综放工作面开采过程中，从岩石破坏角度分析，确定存在冒落带、裂隙带、弯曲下沉带。冒落带与裂隙带分界明显，最初冒落时，冒落带之间有可见之空间，压实区冒落带岩石排列紊乱无序且破碎，裂隙带岩石排列有序，破坏程度小。综放工作面开采过程中，从瓦斯卸压涌出角度确定，顶板岩石存在：第一，卸压开始期，为工作面前方 5 至采空区后方 30 范围；第二，顶板岩石卸压活跃期，为工作面采空区后方 30 129 范围；第三，顶板岩石卸压衰退期，为工作面采空区后方 129 压实区。（2）根据综放工作面瓦斯涌出及来源特点，通过在阳煤集团多个综放工作面瓦斯抽放试验，总结得出瓦斯抽放通道合适的布置层位为 710倍采高。采用顶板走向高抽巷抽放上邻近层瓦斯，在正常开采期间瓦斯抽放率达到 90以上，平均抽放量 50 3/左右。抽出率高，通风负担最小，能保证综放工作面回采期间风排瓦斯质量分数保持在 05以下。