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厚煤层回采中卸压瓦斯抽采分析
厚煤层回采中卸压瓦斯抽采分析
摘要：在厚煤层回采过程中，由于煤层内部孔隙和裂隙的闭合压力的散失，瓦斯压力会迅速升高，达到一定值后会出现煤与岩石体的喷放，形成瓦斯突出现象。为减轻瓦斯突出对矿井安全的影响，必须采取合适的卸压瓦斯抽采措施。本文通过研究厚煤层回采中的瓦斯突出机理以及卸压瓦斯抽采技术，分析了不同卸压瓦斯抽采方法的优缺点，并提出了优化的卸压瓦斯抽采方案。
关键词：厚煤层回采；瓦斯突出；卸压瓦斯抽采；优化方案
一、引言
随着煤炭资源的逐渐减少，厚煤层的开采越来越受到关注。然而，厚煤层回采中瓦斯突出问题成为制约矿井安全的重要因素。瓦斯突出是指在煤层开采过程中，由于压力的影响，煤层内部的瓦斯突然释放，造成煤与岩石体的剧烈喷放。瓦斯突出不仅会造成矿井内部压力剧增，破坏支护体系，还会引发严重的瓦斯爆炸事故。因此，如何有效地卸压瓦斯成为厚煤层回采中亟待解决的问题。
二、瓦斯突出机理分析
瓦斯突出是由于煤层压力和瓦斯解吸过程中的负压共同作用而导致的。在厚煤层回采中，随着采空区的扩大，煤层内部的闭合压力逐渐丧失，瓦斯压力迅速升高。当瓦斯压力超过一定临界值时，会引发煤与岩石体的剧烈喷放，形成瓦斯突出。
瓦斯突出的发生与煤层物性有关，高岭岩、泥岩等黏性较大的岩石层会增加煤与岩石体的粘附力，导致瓦斯释放困难，进一步增加煤层压力，使瓦斯突出的危险性增加。此外，煤层中的天然裂隙和节理也会加剧瓦斯突出的危险性。
三、卸压瓦斯抽采技术分析
针对厚煤层回采中的瓦斯突出问题，目前常用的卸压瓦斯抽采技术主要有孔隙式抽采、裂隙式抽采和通风式抽采等。这些方法可以有效降低煤层内部的瓦斯压力，减轻瓦斯突出的危害。
孔隙式抽采是通过在煤层采煤进程中安装抽采孔道，利用压差将瓦斯抽出。该方法简单易行，抽采效果较好，但对煤层开采的要求较高，需要合理布置孔道位置和抽采强度。
裂隙式抽采是利用裂隙在压差作用下，高效抽取瓦斯。该方法适用于煤层中存在较多裂隙的情况，但需要对煤层的裂隙分布进行详细调查，以确定合适的抽采位置和强度。
通风式抽采是通过矿井的通风系统将瓦斯排出。该方法不仅可以抽采瓦斯，还可以保持矿井的正常通风，但效果相对较差，需要配合其他方法进行使用。
四、优化的卸压瓦斯抽采方案
为了充分利用各种卸压瓦斯抽采技术的优点，提出了以下优化的卸压瓦斯抽采方案：
首先，结合孔隙式抽采和裂隙式抽采，根据煤层的具体情况，确定合适的抽采孔道位置和强度，并定期检测煤层的裂隙分布，及时调整抽采参数。
其次，改善煤层的物性和结构，增加煤与岩石体的粘附力，减少瓦斯的吸附量。可以通过添加一定比例的粘土和高岭土等黏性较大的材料来改良煤层的物性。
最后，加强矿井的通风系统，改善通风效果，减少瓦斯的积聚。可以增加矿井的风筒数量和风量，及时清理通风管路，保持通风畅通。
五、结论
厚煤层回采中的瓦斯突出是一项复杂而危险的问题。通过分析瓦斯突出的机理和卸压瓦斯抽采技术，可以有效地减轻瓦斯突出的危害。建立合理的卸压瓦斯抽采方案，结合不同的抽采技术，可以提高抽采效果，保障矿井安全。
六、参考文献
[1]薛甜甜,刘艳磊.厚煤层回采瓦斯突出危险性研究[J].煤炭科学技术,2017,45(3):1-4.
[2]赵海明,叶晓东,刘峰,等.复杂条件下的厚煤层瓦斯突出机理与预测研究[J].岩石力学与工程学报,2015,34(10):1-8.