特厚煤层综放采场瓦斯运移规律.pdf

第36卷第3期煤炭学报Vol．36No．3
2011年3月JOURNALOFCHINACOALSOCIETYMar．2011

文章编号:0253－9993(2011)03－0407－05
特厚煤层综放采场瓦斯运移规律
姜福兴1，孔令海1，刘春刚2

(1．北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083;2.煤炭科学研究总院沈阳研究院，辽宁沈阳110016)

摘要:采用高精度微地震监测技术，结合岩石力学理论进行分析，得到了特厚煤层综放工作面采
场围岩破裂规律。根据综放采场瓦斯运移规律和工作面超前煤体的百米钻孔瓦斯自然涌出量的现
场实测，确定了导致工作面超限的瓦斯主要来自于采空区，给出了可抽放瓦斯的范围。通过分析岩
层运动规律与工作面瓦斯浓度变化规律，证明工作面瓦斯的涌出主要受高位岩层周期运动的影响。
关键词:特厚煤层;综放采场;瓦斯运移;高精度微地震监测;微震事件分布;岩层运动规律
中图分类号:TD712.52文献标志码:A
Gasemissionlawsoffully-mechanizedsublevelcaving
mininginextra-thickcoalseam

JIANGFu-xing1，KONGLing-hai1，LIUChun-gang2

(1.SchoolofCivilandEnvironmentalEngineering，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China;2.ShenyangResearchInstitute，Chi-
naCoalResearchInstitute，Shenyang110016，China)

Abstract:Usingtheundergroundhighprecisionmicroseismicmonitoringsystem，analyzedthegasemissionlaws，com-
biningrockmechanicsandrockpressuretheory，extra-thickcoalseamofthetop-coalcavingfacerockmovementand
therelationshipbetweengasemissionwerestudied．Monitoringresultsshowthedistributionlawsofthree-dimensional
fractureandthemovementofstrata，thusthereasonablescopeofgasdrainagecanbepointedout．Meanwhile，natural
gasemissionmeasurementofthe100metersdrillingsiteshowthatalargenumberofoverrungasmainlytransferfrom
thegoafarea．Comparativestudyonrockmovementandthegasconcentrationchangesshowthatfacegasemissionis
primarilyaffectedbytheperiodicfractureofthehighaltituderoof．
Keywords:extra-thickcoalseam;fullymechanizedtop-coalcavingmining;gasemission;highprecisionmicroseismic
monitoringsystem;microseismiceventsdistribution;stratamovement

综采放顶煤工作面瓦斯问题是影响综放开采技合理、抽放的时机难以确定等许多问题，建立在岩层
术发展的主要问题之一，瓦斯抽放是防治瓦斯灾害的运动实测基础上瓦斯抽放钻孔设计的研究还不多，这
治本措施，由于我国大多数煤层透气性较差，因此采在一定程度上影响了抽放的效果［4－6］。
后卸压瓦斯抽放成为我国瓦斯抽放的主要途径之一。实践表明，岩石在应力作用下破裂，并产生微震
深入研究覆岩破裂的动态发展规律，为瓦斯抽放和声波，采用震动定位原理，通过在采动区顶板和底
提供理论依据，是瓦斯抽放方面需要深入研究的重要板内布置多组检波器并实时采集震动数据，经过数据
内容，对于提高综采放顶煤工作面瓦斯抽放效率具有处理后，微地震监测技术能够对岩层破裂时间及位置
重要意义。岩层运动理论指出了采动影响下工作面进行准确定位，并在三维空间上显示出来。微地震监
周围采动裂隙的分布规律，这为瓦斯抽放的实践提供测技术是深入研究岩层破裂发展规律的有效手
了理论指导［1－3］。但现有文献资料表明，在瓦斯抽放段［7－10］，基于