高瓦斯易燃煤层综放面瓦斯综合治理技术研究.doc

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1105ｋｍ2地质储量107．3亿ｔ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180ｍ含煤15层煤层倾角一般5°～10°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35ｍ3/ｍｉｎ～150ｍ3/ｍｉｎ而且开采15号煤层有自然发火危险。1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（Ｋ1Ｋ3Ｋ2）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800ｍ3/ｍｉｎ～1000ｍ3/ｍｉｎ从工作面进入采空区34ｍ～70ｍ范围内存在紊流与层流混合过渡区从工作面进入采空区70ｍ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5ｍ至采空区后方30ｍ范围；第二顶板岩石卸压活跃期为工作面采空区后方30ｍ～129ｍ范围；第三顶板岩石卸压衰退期为工作面采空区后方129ｍ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7～10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50ｍ3/ｍｉｎ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0．5％以下。