论文部分内容阅读
随着矿井开采向深部延伸,瓦斯含量和瓦斯压力越来越大,瓦斯制约生产的“瓶颈”问题也越来越突出,放顶煤的高强度开采使得工作面上隅角及回风巷内瓦斯屡屡超限,严重影响正常生产并对人员和设备安全造成巨大威胁。因此,从设计源头上解决瓦斯制约生产的问题是实现综放开采安全高效生产的关键。潞安矿区应用高抽巷较少,在目前通风抽采方式不能够解决瓦斯超限的情况下,对高瓦斯综放面走向高抽巷布置及抽采技术进行系统研究十分必要,可为潞安矿区的深部高瓦斯煤层安全高效开采提供一条新的思路。本文首先对五阳煤矿7605综放面瓦斯涌出特征、来源与构成和采空区瓦斯运移规律进行分析,发现在使用回风巷钻场钻孔抽采技术的基础上,采空区瓦斯涌出仍然是工作面瓦斯涌出的主要原因,故提出更加稳定的走向高抽巷抽采技术来治理相邻7603综放面采空区瓦斯涌出。结合五阳煤矿3#煤层上覆岩层的岩性特征,通过理论计算及数值模拟分析得到综放面冒落带和裂隙带高度,以及横三带的相关参数。建立采空区几何模型,通过FLUENT数值模拟研究了高抽巷在不同平距和垂距参数条件下的抽采效果,得出最优的高抽巷空间布置位置。对高抽巷受采动影响的破坏规律进行理论及数值模拟分析,得出高抽巷的主要变形破坏特征为底臌,为了保证高抽巷的正常使用,采取打底板锚杆对底板进行加固。通过理论及数值模拟分析,确定高抽巷长度、断面、抽采负压、抽采管路、抽采设备、密封措施等高效抽采系统参数。在五阳煤矿7603综放面应用走向高抽巷,从现场监测结果可以发现,合理布置的高抽巷可以抽采邻近层及围岩涌入采空区的大量瓦斯,使综放面实现安全开采。