采矿与安全工程学报 ›› 2024, Vol. 41 ›› Issue (5): 1091-1102.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2023.0435

• 论文 • 上一篇    

坚硬顶板特厚煤层采场瓦斯运移规律及抽采参数研究

霍丙杰1,张松涛1,黄宇轩2,靳京爵3,李天航4,李涛1,夏平川1   

  1. 1. 辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁  阜新  123000; 2. 四川宝石花鑫盛油气运营服务有限公司,四川  成都  610000; 3. 新疆工程学院安全科学与工程学院,新疆  乌鲁木齐  830023;
    4. 中国冶金地质总局第一地质勘查院,河北  三河  065200
  • 出版日期:2024-09-15 发布日期:2024-09-14
  • 通讯作者: 霍丙杰,E-mail: huobingjie@163.com,Tel: 15904986267
  • 作者简介:霍丙杰(1980— ),男,山西省朔州市人,教授,博士生导师,从事矿山压力与矿井动力灾害防治方面的研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(52174185);山西省科技计划揭榜招标项目(20191101015)

Study on gas migration law and extraction parameters of hard roof extra-thick coal seam#br#

  • Online:2024-09-15 Published:2024-09-14

摘要: 坚硬顶板特厚煤层采场瓦斯涌出及运移特征具有特殊性,研究其特征是确定瓦斯治理方案、解决工作面瓦斯超限的基础。以大同矿区石炭系坚硬顶板特厚煤层开采为工程背景,运用理论分析、数值模拟及现场实测等方法研究采场瓦斯运移规律、抽采治理技术与参数。研究表明:坚硬顶板采动影响范围广、悬顶面积大,导致瓦斯异常涌出且积聚于顶板悬顶下的无风区域,工作面来压时瓦斯随悬顶垮落挤压进入工作面易引起瓦斯超限;工作面仅通过U型通风方式不能解决上隅角瓦斯超限问题,故提出采用高抽巷作为工作面瓦斯防治技术;首次定义了抽采权重概念,并基于抽采权重的动态调整,确定了高抽巷竖布置层位及抽采参数,高抽巷竖直距离工作面18 m、水平距回风巷15 m,最佳抽采负压为7 kPa,最佳抽采权重范围为0.25~0.5,实现了上隅角瓦斯最高浓度仅为0.63%、瓦斯抽采浓度3.92%、工作面来压期间平均瓦斯抽采率可达80.8%的抽采效果。研究结果对坚硬顶板特厚煤层综放工作面瓦斯灾害治理具有重要的借鉴意义。

关键词: 坚硬顶板, 特厚煤层, 瓦斯运移, 高抽巷, 抽采权重

中图分类号: