三软煤层本煤层瓦斯抽放技术
收稿日期：2012－05－29作者简介：姚
威（1969—），男，河南西平人，工程师，硕士，
2012年毕业于河南理工大学，现从事矿山安全、矿井瓦斯治理工作。
三软煤层本煤层瓦斯抽放技术
姚
威1，2，任青山2，高万兴2，于
博
2
（1．平煤股份十三矿，河南襄城461700；2．河南理工大学，河南焦作454000）
摘要：为了解决三软煤层瓦斯治理问题，探讨了在三软厚煤层发育区域如何实现安全高效生产，对平煤股份十三矿13082工作面顺层钻孔瓦斯抽放技术进行了研究，认为合理的钻孔布置、科学的封孔工艺和材料是解决三软瓦斯问题的有效方法。
关键词：三软煤层；顺层长钻孔；封孔工艺；复合封孔材料中图分类号：TD712．621
文献标志码：B
文章编号：1003－0506（2012）08－0124－02
平煤股份十三矿是煤与瓦斯突出矿井，根据煤科院抚顺分院对该矿井田的煤与瓦斯突出危险性区
域划分，己三采区为突出危险采区，采区－614m 水
平位置原煤瓦斯含量为14.3m 3
/t ，压力2.86MPa 。随着采深的增加，煤层瓦斯含量和压力继续上升。
该采区13082工作面标高在－632 －667m 之间，位于突出危险区内。根据瓦斯地质理论，该工作面具有突出危险。因此，回采前的瓦斯抽放势在必行。己三采区煤体普遍为Ⅲ—Ⅴ类煤，煤体较软，透气性较差，埋深约800m ，矿压较大，合理的抽放设计和封孔工艺对该采区的瓦斯治理工作至关重要。为此，提出了本煤层顺层长钻孔瓦斯抽放技术，该技术的应用取得了良好的效果。
1本煤层顺层长钻孔瓦斯抽放原理
本煤层顺层长钻孔抽放瓦斯是在煤层开采之前或采掘的同时打顺层长钻孔，通过钻孔、利用煤层原始的裂隙和孔隙以及瓦斯压力进行抽放，以降低该煤层的瓦斯含量和瓦斯压力，并由此达到抑制煤层收缩变形、地应力下降、煤层透气性增加和煤的强度
提高等效果，从而确保开采过程中的安全生产［1-4］。该方法适用于本煤层瓦斯含量较大、通风方法难以
解决瓦斯问题的情况。具有钻孔煤壁暴露面积大、钻进效率高、成本低的优点。
2钻孔布置
13082工作面实体煤层厚约5m ，属于缓倾斜煤
层，煤体硬度较小，故选择本煤层顺层长钻孔布孔抽
放方法。本煤层抽放是指在掘进工作结束、工作面形成后在煤层中打抽放钻孔进行联管抽放的方法。
选择顺层平行孔，在13082胶带运输巷每1.5m 设计1个钻孔，孔径为89mm ，钻孔深100m ，在13082回风巷选择同样的布孔工艺进行抽放。
3封孔工艺
由于试验钻孔周围的煤岩体强度较低，存在大量的微裂隙，增加了钻孔密封的难度。目前，煤矿普遍采取的密封方法有水泥沙浆封孔和聚氨酯封孔。前者封孔后容易产生收缩，密封效果差；后者则往往因封孔长度达不到，达不到理想的密封效果，材料有一定毒性，且价格高，造成密封成本高。
十三矿曾普遍使用聚氨酯封孔袋进行封孔，这
种工艺虽然操作简单但是效果较差，
且价格较贵，封孔3d 后的单孔瓦斯浓度普遍下降到5%以下。此
次封孔选用新型复合钻孔密封剂PD 材料，密封抽放孔为近水平孔，封孔长度12m ，其中，PD 材料填充段为8m ，两端用聚氨酯封孔袋进行封堵，前后各3袋，利用注浆泵通过注浆管进行注浆，回浆管排出空气，注满后，关闭回浆管继续注浆一段，使浆液在保压情况下渗入微裂隙。
新型复合钻孔密封剂PD 材料具有缓慢膨胀的效果，在保压的情况下能够有效渗透到裂隙中去，达到强效密封作用；同时，
PD 材料有较高的抗压效果，在矿压较大区域能有效抵抗矿压对钻孔密封效果的破坏。
4抽放效果
使用新型封孔材料和封孔工艺后，十三矿
·
421·2012年第8期中州煤炭总第200期
采前预抽本煤层瓦斯防突措施
采前预抽本煤层瓦斯防突措施. (1)本煤层顺层抽放钻孔,由工作面下?上两巷打孔,采面中间不能留空白带?其方法是:1)选用大功率钻机,上?下向钻孔应能交叉10—15m;2)改变采面斜长(各小阶段车场已掘成,斜长已定型,不宜改变)3)掘进底板岩巷,岩巷内开钻场,向空白带打穿层抽放孔? (2)由于二1煤层透气性低,应采取卸压抽放措施?即多打孔?大直径,全煤厚都分布有钻孔的措施?实施方法为,由机巷向上打不同角度的抽放孔,孔底落在全煤厚范围内,据焦作矿务局古汉矿经验,打孔时,三花眼布孔,孔与孔间距1.5—2.0m,上?下排间距0.5—0.6m,钻孔深度不一样,仰角不一样,一组钻孔5—6个,孔底间距不超过6—8m,达到全煤厚均有钻孔控制? 优点:(1)钻孔穿过较多的煤分层,瓦斯在分层层面流动速度快,提高透气性;(2)煤厚内不留空白带,钻孔分布均匀? 缺点:施工技术要求高,抽放钻孔工程量大,工期较长? (3)在底板岩巷内向煤层打穿层抽放钻孔,即能预抽煤层瓦斯,对煤层实施全煤厚抽放,又能进行开采中卸压抽放,还能进行采空区老塘抽放?底板岩巷布置在距二1煤底板20—25m岩层中? 为解决工作面两巷本煤层抽放孔工程存在的孔径较小,钻孔深度较浅以及钻孔间距较大等原因造成的瓦斯抽放率低的问题,计划于06年7月待11111工作面贯通后,在该面进行“低透气性煤层本煤层抽放提高瓦斯抽采率技术研究”?准备新购置三台西安分院生产的MKD-5S钻机在该面试验,通过增大抽放钻孔孔径?孔深和优化钻孔布
置参数以及加强抽放管理等多种措施来提高采面采前瓦斯抽采率? 除利用地面永久泵站系统进行瓦斯本煤层抽放外,增加井下瓦斯抽放泵站系统进行工作面浅孔抽放?采空区抽放和高位钻孔抽放瓦斯?使回采工作面形成本煤层抽放?工作面浅孔抽放?采空区抽放?高位钻孔抽放瓦斯的多种形式立体化的抽放瓦斯体系?从而使工作面瓦斯抽采率达到40%以上,为回采工作面瓦斯综合治理打下坚实基础? (3)回采工作面局部消突措施仍继续采用煤层中高压注水?超前排放孔的技术方案?在以后的中高压注水实际操作时,加强对注水压力和注水量进行观测研究,总结水压?水量和煤体内瓦斯衰减的关系?同时为了解决大采高综采工作面防突措施工程量大,采取防突措施时间较长的问题,需要在11041及11151工作面进行浅孔抽放实验研究,以进一步搞好该面防突管理工作,消除煤与瓦斯突出事故发生?此项工作于05年9月开始实施? (4)在预测?效检指标方面目前采用的是δh2和S值法?还可增加钻孔瓦斯涌出初速度q或采用综合指标R值法?通过试验对比,找出敏感指标和最佳临界值,提高预测?效检工作的安全可靠程度和提高生产效率?
三软煤层巷道掘进支护实践应用研究
三软煤层巷道掘进支护实践应用研究 发表时间：2019-08-15T10:33:40.443Z 来源：《防护工程》2019年10期作者：韩磊孙鹏飞 [导读] 近年来，我国对煤矿资源的需求不断增加，煤矿开采越来越多。 陕西麟北煤业开发有限责任公司陕西宝鸡 721500 摘要：近年来，我国对煤矿资源的需求不断增加，煤矿开采越来越多。“三软”煤层指煤矿开采中遇到的软的顶板岩层、软的主采煤层和软的煤层底板岩层，一般情况下，具有三软特征的煤矿煤层和顶底板均为软弱岩层。煤层裂隙发育，构造复杂。本文主要介绍如何控制三软煤层掘进过程中掉顶、帮鼓情况，确保了安全生产。 关键词：“三软”煤层；软弱岩层；掘进 引言 三软煤层围岩条件，以往采用一般锚网支护后，还需要要靠工字钢、U型钢等架棚进行扩修和加固才能达到使用要求，造成巷道掘进单进低，返修率高。本文对三软煤层围岩掘进支护现状进行了研究，提出改进支护方案， 1我国三软煤层掘进工作的现况 三软煤层是指在煤矿开采过程中，其巷道的顶板层、地板层及开采曾都是较为松软的煤层地质，这是一个比较复杂的结构，在实际开采工作中，煤矿巷道周围岩石的承重能力较弱，导致开采工作难度大大提高，对于煤矿开采技术水平的要求也随之而增加，领我国煤矿开采行业面临着重大的挑战和机遇。进在煤岩层中进行巷道挖掘和煤矿开采，容易导致巷道周围的岩层原始力平衡受到破坏，久而久之容易导致想到中出现岩石断裂或者坍塌的现象。煤层的经应力是由岩石的强度和其弹塑性的分布所决定的。而由于三软煤层的岩石强度比较低，进行巷道开挖工作后三软煤层的岩层结构又受到破坏，令巷道的二次应力受到更深的威胁，三软每层中的岩体容易发生塑性变形，煤层岩层的支持力度大大下降，无法满足巷道开采支撑要求，导致巷道中的应力集中，两旁的岩梁支撑点容易发生断裂现象，令煤矿工作人员的人身安全受到严重的威胁和伤害。 2锚支工艺改造 2.1顶板锚索支护优化 靖远煤电魏家地煤矿地质条件复杂，煤层、顶板、底板较软，属于典型的三软煤层围岩条件，煤层直接底板为灰黑色粉砂岩，具有清晰的水平层理，厚3.78m。顶板揭露后，局部地段自稳时间较短，一般在20~60min之间，局部地段不具有自稳能力，随着顶板的揭露很快发生冒落。（1）加大锚索直径。原Φ15.24mm钢绞线锚索改为Φ17.8mm钢绞线锚索。与Φ17.8mm锚索相比，原Φ15.24mm锚索破断强度小，对顶板的控制范围较小。Φ17.8mm的钢绞线锚索破断力350kN，与Φ15.24mm的钢绞线相比，对顶板的悬吊控制能力提高了35％。从三径匹配上讲，锚索加粗以后，孔、径差从11.76mm降到9.2mm，更加接近最合理的匹配，其锚固强度和锚固长度都大大增强。粗锚索以其更大的承载能力和对围岩的主动约束力，能够更充分地调动巷道深部围岩强度，提高围岩自身的承载能力，有利于促进巷道的稳定。（2）增加顶锚索密度。原两排布置改为3排，间距2.4m一对加密到1.6m一组（一组三根）。由于顶板为泥质胶结的粉砂岩，强度低，且裂隙发育，局部顶煤、顶板的塑性变形深度较大，顶板一旦失去控制，将发生大范围和大深度的冒顶。加密、加粗顶锚索，可通过锚索较高的预紧力，对顶板施加径向应力，促使更大范围的顶板从二向应力状态向三向应力状态转变，改善围岩的自承载能力，促进了巷道的稳定性。 2.2锚网支护有效确保巷道周围岩体的稳固性 一般地，三软煤层的巷道两旁岩体的支撑强度会比顶板岩层的硬度要低，因此成为了巷道周围岩体结构中最薄弱的部分，容易受到外界或人为的破坏而失去基本的防护能力。所以巷道两旁的变形对于顶部岩层的稳定性会造成一定的负面影响，当巷道顶部岩层失去了承重支撑力，顶板离层就会被损害，顶部的岩层的承重能力明显下降。所以，采用锚网支护技术能够有效确保巷道两旁岩体结构的稳固性，在掘进工作中把巷道两旁支护工作作为三软每层支护工作的重点，能够有效提高巷道两旁岩体结构的强度和支撑力度，有效控制巷道两旁的墙体破损情况，提高巷道的承重能力。 2.3底部塑性区底角锚杆支护工艺的改进 软岩巷道支护理论认为，在一般软岩巷道中，巷道底板是一个关键部位，是一个比较容易忽略的底部塑性区，也是导致巷道不能在短期内进入稳定状态的因素之一。通过在底部塑性区两底角打设底角锚杆，可以起到部分加固底部塑性区的作用，通过对底角的控制，达到对帮、底的控制，从而促进巷道稳定，实现控制顶、帮的目的。 3变形大时的预注浆加固效果 在压力很大、变形严重的区域，选择新型低成本注浆材料，对工作面前方巷道围岩进行超前预注浆加固。这种特殊的高纯度超细波特兰水泥，加入特殊的系列外加剂，搅拌后形成的浆液，能很好地渗入到各类微细裂隙、裂缝和孔隙中。该材料不析水、不收缩，流动时间可调，凝固时间2.5ｈ左右（20℃，水灰比1∶1时），比普通水泥浆快４倍多，主要用于岩土层的注浆加固，以快速提高岩土体自身强度和稳定性。巷道工作面注浆孔布置以拱肩部为主，拱顶部为辅，共布置18个（左侧8个，右侧7个，拱顶3个），封孔距离2～3.5ｍ，单孔注浆水泥消耗量60～600ｋｇ，水灰比控制在0.83，注浆后所形成的波特兰微颗粒水泥浆液加固圈深度约为5ｍ。未注浆前，巷道应力升高区围岩承受集中压力，影响到应力降低区，应力只能寻找巷道自由面进行扩散和解压，使得巷道严重变形；预注浆后，巷道围岩受力状况大为改善，应力升高区的集中应力往原始应力方向延伸，扩大了应力降低区范围，从而有效地控制了巷道变形。 4在三软煤层掘进巷道中应用锚网支护技术 4.1锚网支护技术在三软煤层掘进巷道顶板 在实际的煤矿开采工作中，三软煤层的巷道顶部顶板的强度与稳定性较弱，可以选用树脂全长锚固高强锚杆支护来巩固巷道顶板。高强锚杆全长锚在岩层的任意一个地方都可以进行固定，而且一旦发生变形，其变形幅度也比较小。当杆体对于周围岩体结构产生了较大的力时，能够有效阻止岩层出现离层的情况，所以巷道顶部岩层强度和硬度可得到有效的提高和增强，减少了巷道两旁的压力，避免两旁出
采前预抽本煤层瓦斯防突措施正式版
In the schedule of the activity, the time and the progress of the completion of the project content are described in detail to make the progress consistent with the plan.采前预抽本煤层瓦斯防突 措施正式版
采前预抽本煤层瓦斯防突措施正式版 下载提示：此解决方案资料适用于工作或活动的进度安排中，详细说明各阶段的时间和项目内容完成的进度，而完成上述需要实施方案的人员对整体有全方位的认识和评估能力，尽力让实施的时间进度与方案所计划的时间吻合。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 （1）本煤层顺层抽放钻孔，由工作面下、上两巷打孔，采面中间不能留空白带。其方法是：1）选用大功率钻机，上、下向钻孔应能交叉10—15m；2）改变采面斜长（各小阶段车场已掘成，斜长已定型，不宜改变）3）掘进底板岩巷，岩巷内开钻场，向空白带打穿层抽放孔。 （2）由于二1煤层透气性低，应采取卸压抽放措施。即多打孔、大直径，全煤厚都分布有钻孔的措施。实施方法为，由机巷向上打不同角度的抽放孔，孔底落在全煤厚范围内，据焦作矿务局古汉矿经
验，打孔时，三花眼布孔，孔与孔间距 1.5— 2.0m，上、下排间距0.5—0.6m，钻孔深度不一样，仰角不一样，一组钻孔5—6个，孔底间距不超过6—8m，达到全煤厚均有钻孔控制。 优点：（1）钻孔穿过较多的煤分层，瓦斯在分层层面流动速度快，提高透气性；（2）煤厚内不留空白带，钻孔分布均匀。 缺点：施工技术要求高，抽放钻孔工程量大，工期较长。 （3）在底板岩巷内向煤层打穿层抽放钻孔，即能预抽煤层瓦斯，对煤层实施全煤厚抽放，又能进行开采中卸压抽放，还能进行采空区老塘抽放。底板岩巷布置在
浅谈本煤层瓦斯抽采
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/72627630.html, 浅谈本煤层瓦斯抽采 作者：毛祖彬 来源：《中国化工贸易·下旬刊》2017年第04期 摘要：煤矿瓦斯是煤矿安全生产的天敌，它不仅会导致煤矿作业人员窒息，损害人类身 心健康，同时它还能引发煤与瓦斯突出、瓦斯煤尘爆炸、造成矿毁人亡；同时瓦斯还是地球大气的主要污染源。因此有效治理瓦斯，以瓦斯作为资源，实现煤与瓦斯共采，达到消突目的，并充分利用瓦斯，降低其对大气污染，是摆在当今世界煤炭开采业的一个主要课题，下面就煤层气综合利用；煤层气抽采；煤与瓦斯共采及矿井瓦斯抽采系统等方面作简要阐述。 关键词：煤层气综合利用；瓦斯抽采技术；煤与瓦斯共采；瓦斯抽采系统 1 抽采瓦斯的可行性与抽采方法 1.1 根据未卸压煤层参数，可将煤层瓦斯抽采的通难易程度划分三类 见下表： 1.2 抽采方法（见下表） 根据抽采时间与采掘关系，本煤层瓦斯抽采可分为：预抽煤层瓦斯；边采（掘）边抽煤层瓦斯。 根据瓦斯的收集方式又可分为：巷道抽采煤层瓦斯；钻孔抽采煤层瓦斯。 2 抽采方法选择 ①容易抽采的煤层，宜采用本煤层预抽方法，采用顺层或穿层钻孔布孔方式；②可以抽采的煤层，可采用顺层、穿层钻孔预抽或边采边抽方式，分层开采的厚煤层，可利用先采分层的卸压作用抽采未采分层的瓦斯；③单一低透气性高瓦斯煤层，可选用加密钻孔、交叉钻孔、水力割缝、水力压裂、松动爆破、深孔控制预裂爆破等方法强化抽采；煤与瓦斯突出危险性较大煤层，应选择穿层网络预抽方式；④煤巷掘进瓦斯涌出量较大的煤层，可采用边掘边抽或先抽后掘的抽采方法。 3 钻孔法预抽本煤层瓦斯 3.1 穿层钻孔布置方式 采用穿层钻孔抽采本煤层瓦斯，透气性较好的煤层，钻孔直径为75～120mm；透气性较差煤层，钻孔直径为200～300mm，钻孔布置的合理性主要取决于钻孔抽采瓦斯的有效影响范
三软煤层综采工作面切眼支护技术研究
三软煤层综采工作面切眼支护技术研究 发表时间：2017-11-23T11:33:21.973Z 来源：《防护工程》2017年第18期作者：朱辉[导读] E3211外段工作面位于钱营孜煤矿东一采区南翼。 安徽恒源煤电股份有限公司钱营孜煤矿安徽宿州 234116 摘要：针对E3211外段工作面切眼“三软”煤层条件下掘进易冒顶片帮的难题，采用“临时支护+永久支护”联合支护技术，该支护技术的有效实施，对巷道围岩压力进行有效的控制,满足了综放工作面的安装需求。 关键词：三软煤层；切眼支护；综采工作面；联合支护 1.工程概况 E3211外段工作面位于钱营孜煤矿东一采区南翼。为满足E3211外段工作面回采时通风、行人、运输、设备摆放及管线铺设等需要，E3211外段进行贯通成切眼，切眼设计长度205.2m（平距）。 E3211外段工作面内煤厚在1.35～3.7m之间，平均煤厚2.44m，煤厚变异系数γ=20%，属中厚煤层。煤层结构较复杂，夹矸以泥岩和炭质泥岩为主，少数为含炭泥岩。顶底板岩性以泥岩为主，次为粉砂岩和细砂岩，因此E3211外段工作面属于三软煤层工作面。切眼掘进过程中易发生片帮冒顶事故，为了保证施工安全，矿方制定切眼支护设计方案。 2.切眼支护设计 为了保证切眼掘进施工质量，采用临时支护+永久支护进行支护，保证掘进工作安全高效的进行。 2.1临时支护工艺 （1）顶板临时支护 锚网梁支护期间，使用ZLJ-10型机载临时支护，选用一梁两柱作为备用临时支护。机载临时支护最前端距工作面距离不大于0.6m，正规循环进尺1.6m，最大空顶距2.1m。 顶板临时支护流程：掘进机退后至安全地点—落下截割头，按下截割闭锁—找净顶帮活矸危岩—机载临时支护供压，打开临时支护—顶梁架上的磁铁将钢带牢固吸实，升主架—对临时支护未覆盖区域顶板进行永久支护—支护临时支护框架覆盖区顶板。 （2）帮部临时支护 同一排顶板支护完成后，帮部刷挖或支护前，先挂帮部金属网，离底板距离不超过1.5m，上端连接在顶板金属网或肩窝锚杆上，下部连接在后一排帮部网上，挂好网后，方可进行帮部刷挖、支护等其他工作。 （3）端面临时支护 1）巷道上山掘进超过12°、迎头断面必须采取全断面防片帮措施。平巷或不超过12°上山的掘进巷道高度超过2.6m、迎头端面距巷道底板1.5m以上必须采取防片帮措施。 2）防护网的材料及规格 防护网采用直径不小于7mm的聚酯纤维网，网格规格100×100mm。若迎头防护网损坏不能正常使用时可以采用菱形金属编织网或高强度塑编网替代使用；防护网的形状及长、宽度视巷道形状、断面而定，总体要求是迎头防护网下部应到巷道底板处。 3）防护网的使用要求 巷道上山掘进不超过12°上山巷道高度超过2.6m时： ①上部选用直径6mm圆钢加工好的小型“S”钩，把防护网与顶部的金属网连接，间距500-800mm。下部固定点不少于3处，间距1600mm，距底板不大于1500mm。在永久支护的情况下，首先吊挂上部吊钩固定点，然后固定两帮； ②防护网两帮采用霸王桩固定，霸王桩长度不低于0.6m，以楔实为准； ③防护网与霸王桩的连接采用不低于14#双股铁丝，连接必须紧密、可靠； ④防护网要紧贴迎头岩（煤）面，每次使用时，要求防护网完好，严禁使用连续破损超过三个以上网格（菱形方格100×100mm）的防护网。 2.2 永久支护工艺 E3211外段切眼采用锚网梁索联合支护。 依据支护设计，导硐断面为宽×高＝4.5m×3m，顶部锚杆6根，锚杆间排距为800mm×800mm，矩形布置；帮部锚杆4根，间排距800×800mm。锚索间排距1600mm×1600mm,沿巷中布置，一排两根打在两根锚杆之间。 切眼刷大断面规格：宽×高＝2.8m×3m，顶部锚杆4根，锚杆间排距：800mm×800mm，矩形布置；帮部锚杆4根，间排距800×800mm。锚索间排距1600mm×1600mm。 其他具体材料规格如下：顶部锚杆采用φ22mm×2400mm左旋无纵筋等强螺纹钢锚杆；老塘侧帮部采用φ20mm×2000mm右旋全螺纹锚杆，刷大侧帮部锚杆采用φ20mm×2000mm玻璃钢锚杆；锚杆托盘规格为B×L×H＝150mm×150mm×10mm；巷道顶部及老塘侧帮部采用菱型金属网，刷大侧帮部采用高强塑料网；锚固剂采用MSZ2370型树脂锚固剂；帮部采用KTM4型钢带，顶部采用KTM4型钢带；锚索为φ17.8mm×6.2m钢绞线；锚索托盘为正方形碟形托盘，规格为：B×H×L=250mm×250mm×14mm。 3.锚网梁索支护施工工艺 （1）打锚杆眼：打眼采用用规格为Φ28mm钻头，锚杆眼的位置要准确，眼位误差不得超过±100mm，眼向误差0～15°。锚杆眼深度必须与锚杆长度相匹配。打顶板眼时必须在临时支护的掩护下操作。打眼的顺序：必须按由外向里先顶后帮的顺序依次进行。 （2）安装顶板锚杆：挂好网，上好钢带梁，锚杆穿过托盘孔内，用锚杆顶住树脂锚固剂穿过钢带梁眼孔和网片，送至眼底，用专用转换套筒将锚杆螺母与锚杆机连接，开动锚杆机带动杆体旋转将锚杆旋入树脂锚固剂，对锚固剂进行搅拌，直至锚杆达到设计深度，搅拌25～30s，并顶推91～180s方可拧紧螺帽。
2021年采前预抽本煤层瓦斯防突措施
Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 2021年采前预抽本煤层瓦斯防突 措施
2021年采前预抽本煤层瓦斯防突措施导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。 （1）本煤层顺层抽放钻孔，由工作面下、上两巷打孔，采面中间不能留空白带。其方法是：1）选用大功率钻机，上、下向钻孔应能交叉10—15m；2）改变采面斜长（各小阶段车场已掘成，斜长已定型，不宜改变）3）掘进底板岩巷，岩巷内开钻场，向空白带打穿层抽放孔。 （2）由于二1煤层透气性低，应采取卸压抽放措施。即多打孔、大直径，全煤厚都分布有钻孔的措施。实施方法为，由机巷向上打不同角度的抽放孔，孔底落在全煤厚范围内，据焦作矿务局古汉矿经验，打孔时，三花眼布孔，孔与孔间距1.5—2.0m，上、下排间距0.5—0.6m，钻孔深度不一样，仰角不一样，一组钻孔5—6个，孔底间距不超过6—8m，达到全煤厚均有钻孔控制。 优点：（1）钻孔穿过较多的煤分层，瓦斯在分层层面流动速度快，提高透气性；（2）煤厚内不留空白带，钻孔分布均匀。 缺点：施工技术要求高，抽放钻孔工程量大，工期较长。 （3）在底板岩巷内向煤层打穿层抽放钻孔，即能预抽煤层瓦斯，
锚杆支护技术在三软煤层中的应用
锚杆支护技术在三软煤层中的应用 【摘要】三软煤层指煤矿开采中遇到的软的顶板岩层、主采煤层和煤层底板岩层，煤层裂隙发育构造复杂，给掘进巷道及安全生产管理带来很大难度。本文通过工程实例介绍了三软煤层支护特点，并探讨了三软煤层巷道锚杆技术的有效应用。 【关键词】锚杆支护施工技术三软煤层 1 工程概况 蔚州矿业公司郑沟湾矿郑沟湾井位于河北省蔚县矿区，井田面积2.6平方公里，煤层厚度为1.6—2.6米，平均厚度2.1米。矿井开拓方式为混合式单水平开拓，采用混合式通风，采煤方法为走向长壁式全部跨落法。现矿井掘进支护推广使用锚杆支护。 2 三软煤层巷支护的特点 在“三软”煤层巷道的锚杆支护中，充分利用锚杆支护对锚固区内岩石的夹持和加筋作用有效的改善围岩体的力学性能，提高岩体的内聚力、内摩擦力和岩石的残余强度，同时利用支护过程中顶板、两帮、地板的变形相互联系、相互影响的作用机理，通过锚杆支护把一定范围的帮、顶岩石连接形成一种承载和抗变形结构，以达到控制巷道底臌，减少巷道围岩变形的目的。 3 锚杆支护选择 根据煤层回采工作面的巷道矿压观测结果，受采动影响时，工作面超前支撑压力影响范围为40米，压力值10.33MPa，支撑压力峰值在工作面前方15米左右，压力值14.99MPa，侧向支撑压力值距煤帮3～5米，两帮煤体挤压破坏值0.6～0.9米。 4 锚固方式的选择 顶板完整，压力不大时，采用端锚支护，设计锚固力≥60KN，杆体选用圆钢或螺纹钢。如果顶板较完整，压力较大，采用全长锚固支护。当顶板完整，稳定性好，巷道压力不大时，采用单体锚杆支护；如果顶板较完整，巷道压力较大时，采用桁架钢带锚杆联合支护。巷道帮锚杆采用树脂锚杆支护。 5 锚杆支护参数的选择 本掘进工作面掘宽2.8米，掘高2.5米；煤层伪顶为0.3～1.3米厚灰色页岩，直接顶为3.0～5.0米灰色细砂岩与粉砂岩互层，故顶锚杆支护主要起悬吊作用，计算侧压采用自然平衡拱法作为锚杆支护参数设计的理论模型。
界沟煤矿三软煤层综放开采
116 1 工作面概况 7222工作面为界沟矿井东翼采区72煤第一个回采面。其上方为7221工作面及第四系防水煤柱，其下方为7223设计工作面。左为采区上方保护煤柱，右为井田边界与采区边界界沟断层和界沟断层防水煤柱。煤层厚度3.5～7.0m，平均厚4.2m，倾角为4°～20°，平均10°。走向长1174～1245m，平均1209.5m；倾向长171.8～180.3m，平均176m。7222工作面采面标高在－415～－345m之间。工作面地面标高+26.8m；直接顶板为泥岩，厚度4～8m；直接底为泥岩，厚度1.0m。该工作面为单斜构造，163°～219°∠4°～20°，局部存在褶曲，小断层构造发育。根据三维勘探和上、下顺揭露有13条断层，将不同程度地影响工作面回采。 2 巷道布置及支护方案 工作面上顺为回风顺槽，巷道采用锚杆锚索联合支护（矩形断面），顶部锚杆布置6根φ22×2200m m 的全螺纹钢锚杆，加铁托盘，配合12＃ 长度为4100mm的槽钢梁，槽钢梁上方覆盖一层菱形金属网支护顶板，正常断面锚杆间排距为700×700mm；利用6根ф17.8×6400mm的锚索锚入直接顶，锚索间排距700mm。左帮采用规格φ22×2200mm的全螺纹刚锚杆配合180×105×8mm 的金属托盘支护。上覆3300×180×3m m 的钢带加塑钢网支护帮部；当顶板伪顶发育、遇断层时并岩性较差，采用工字钢棚配合以上支护方式支护巷道。巷道净宽4m，净高3.65m，净断面积 14.6m 2。 工作面下为运输顺槽，巷道采用锚杆锚索联合支护（矩形断面），顶部锚杆布置6根φ22×2200mm的全螺纹钢锚杆，加铁托盘，配合12＃长度为4000mm和长度为1200mm两种槽钢梁交替搭接使用，槽钢梁上方覆盖一层菱形金属网支护顶板，正常断面锚杆间排距为700×700mm；利用5根φ17.8×6400mm的锚索锚入直接顶，锚索间排距700mm。左帮采用规格ф22×2200mm的全螺纹钢锚杆配合180×105×8mm的金属托盘支护。上覆3300×180×3mm的钢带加塑钢网支护帮部；当顶板伪顶发育、遇断层时并岩性较差，采用工字钢棚配合以上支护方式支护巷道。巷道净宽4.6m，净高3.65m，净断面积16.79m 2。 3 回采工艺 采用走向长壁后退式采煤法，沿底板回采，全部垮落法处理采空区。 界沟煤矿“三软”煤层综放开采研究 王 朋 吴 涛 （淮北市濉溪县五沟镇界沟煤矿技术科，安徽 淮北 235000） 摘要： “三软”煤层综放开采时，围岩变形量大，在生产过程中，设备易出现上窜下滑，端面煤岩易出现片帮、冒顶现象。针对回采过程中出现的技术难题，从回采巷道布置与支护方式、回采工艺、煤岩活动规律、设备稳定性控制等方面进行分析研究，确保了“三软”煤层综放开采的高效生产。关键词： “三软”煤层；综放开采；巷道布置；回采工艺中图分类号： TD823 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）28-0116-032012年第28期（总第235期）NO.28.2012 （CumulativetyNO.235）
本煤层瓦斯抽采技术方案
本煤层瓦斯抽放技术 一﹑本煤层抽放情况 根据1801回风顺槽向采面方向施工顺层钻孔竣工图显示，1801回风顺槽施工顺层钻孔，在施工过程中，因为煤层变化比较大，导致成孔率比较低，大部分孔不具有抽放价值，只做为自然排放孔或者直接封堵处理，因此在施工的钻孔当中，部分孔不联抽，作为排放孔，部分孔直接封堵，以免影响其他成孔抽放质量。在回风顺槽中在钻场之间向煤壁打顺层钻孔，形成交叉钻孔，但是施工效果欠佳，影响瓦斯的抽放效果。本矿井采用大直径钻孔强化抽放措施，但是抽放效果不是很明显。 二﹑本煤层瓦斯抽放方法 本煤层瓦斯抽放是指采用巷道或打钻的方式直接抽放开采煤层内含有的瓦斯的方法。按照抽放与采掘的时间关系。本煤层抽放可分为“预抽”和“边抽”两种方法。所谓“预抽”，就是在开采之前预先抽出煤体中的瓦斯。“预抽”又可分为巷道预抽和钻孔预抽2种；所谓“边抽”，是指边生产边抽放瓦斯，即生产和抽放同时进行。“边抽”又包括边采边抽和边掘边抽2种。 1、“预抽”本煤层瓦斯的施工方法及其优缺点 预抽本煤层瓦斯（分巷道预抽和钻孔预抽）的施工方法及优缺点如下： （1）巷道预抽本煤层瓦斯。即在回采之前事先掘出瓦斯巷道（因同时要考虑采煤工作需要，因此也叫采准巷道），然后，将巷道密闭，在密闭处接设管路进行抽放，直到回采时为止。 这种方法的优点是，煤体卸压范围大，煤的暴露面积大，有利于瓦斯释放。 缺点是，提前送道，开采时巷道维修量大；高瓦斯煤层掘进施工困难；若密闭不严易进气，抽出的瓦斯浓度低；且巷内易引起自然发火。此法目前很少应用。
（2）钻孔预抽本煤层瓦斯。即在开采煤层底板（或顶板）岩层中掘一条与煤层走向平行的巷道，在此巷道中每隔一定距离（20-30m）掘一小石门做钻场（深度不超6m，在每个钻场内向煤层打3-7个呈放射状的钻孔，穿透煤层进入顶（底）板，插管封孔进行抽放。 这种方法的优点是，钻孔贯穿煤层，瓦斯很容易沿层理面流入钻孔，有利于提高抽放效果；其次，抽放工作是在掘进和回采之前进行的，能大大减少生产过程中的瓦斯涌出量。缺点是，被抽放煤层没有受采动影响，煤层压力变化不大（未卸压），透气性低的煤层可能达不到预抽效果。 2、“边抽”本煤层瓦斯的施工方法及其优缺点 （1）边采边抽。即在工作面前方，在进风巷或回风巷中每隔一定距离打平行于工作面的钻孔，然后插管、封孔进行抽放，也可以每隔一定距离（20- 30m）掘一钻场（深度小于6m），布置3个扇形钻孔，然后插管、封孔进行抽放。 边采边抽的优点是，由于采动影响，煤层已卸压，煤层透气性增加，抽放效果好；不受采掘工作影响和时间限制，具有较强的灵活性和针对性。缺点是，开孔位置在煤层，封孔不易保持严密，影响抽放效果和瓦斯浓度；另外，钻孔与煤层层理平行，层理之间不易勾通，瓦斯不易流动，也影响了抽放效果。 （2）边掘边抽。即在掘进巷道两帮每隔一定距离（20-龄前30m）掘一钻场（深度小于6m），在钻场向工作面推进方向打2-3个超前钻孔，然后插管、封孔进行抽放。随着工作面的推进，钻场和钻孔也向前排列。 边掘边抽的优点是，工作面前方和巷道两帮一定范围的应力已发生变化，因而游离和解吸瓦斯能直接被钻孔抽出，透气性低的煤层也会获得一定效果。缺点是，增加了掘钻场和打钻的工程量和时间，对掘进速度有一定影响，有漏风，抽放率低；另外，此法只能降低掘进时而不能降低回采时的瓦斯涌出量。 三﹑瓦斯抽放效率提高的研究 1、基本方法
三软煤层本煤层瓦斯抽放技术
收稿日期：2012－05－29作者简介：姚 威（1969—），男，河南西平人，工程师，硕士， 2012年毕业于河南理工大学，现从事矿山安全、矿井瓦斯治理工作。 三软煤层本煤层瓦斯抽放技术 姚 威1，2，任青山2，高万兴2，于 博 2 （1．平煤股份十三矿，河南襄城461700；2．河南理工大学，河南焦作454000） 摘要：为了解决三软煤层瓦斯治理问题，探讨了在三软厚煤层发育区域如何实现安全高效生产，对平煤股份十三矿13082工作面顺层钻孔瓦斯抽放技术进行了研究，认为合理的钻孔布置、科学的封孔工艺和材料是解决三软瓦斯问题的有效方法。 关键词：三软煤层；顺层长钻孔；封孔工艺；复合封孔材料中图分类号：TD712．621 文献标志码：B 文章编号：1003－0506（2012）08－0124－02 平煤股份十三矿是煤与瓦斯突出矿井，根据煤科院抚顺分院对该矿井田的煤与瓦斯突出危险性区 域划分，己三采区为突出危险采区，采区－614m 水 平位置原煤瓦斯含量为14.3m 3 /t ，压力2.86MPa 。随着采深的增加，煤层瓦斯含量和压力继续上升。 该采区13082工作面标高在－632 －667m 之间，位于突出危险区内。根据瓦斯地质理论，该工作面具有突出危险。因此，回采前的瓦斯抽放势在必行。己三采区煤体普遍为Ⅲ—Ⅴ类煤，煤体较软，透气性较差，埋深约800m ，矿压较大，合理的抽放设计和封孔工艺对该采区的瓦斯治理工作至关重要。为此，提出了本煤层顺层长钻孔瓦斯抽放技术，该技术的应用取得了良好的效果。 1本煤层顺层长钻孔瓦斯抽放原理 本煤层顺层长钻孔抽放瓦斯是在煤层开采之前或采掘的同时打顺层长钻孔，通过钻孔、利用煤层原始的裂隙和孔隙以及瓦斯压力进行抽放，以降低该煤层的瓦斯含量和瓦斯压力，并由此达到抑制煤层收缩变形、地应力下降、煤层透气性增加和煤的强度 提高等效果，从而确保开采过程中的安全生产［1-4］。该方法适用于本煤层瓦斯含量较大、通风方法难以 解决瓦斯问题的情况。具有钻孔煤壁暴露面积大、钻进效率高、成本低的优点。 2钻孔布置 13082工作面实体煤层厚约5m ，属于缓倾斜煤 层，煤体硬度较小，故选择本煤层顺层长钻孔布孔抽 放方法。本煤层抽放是指在掘进工作结束、工作面形成后在煤层中打抽放钻孔进行联管抽放的方法。 选择顺层平行孔，在13082胶带运输巷每1.5m 设计1个钻孔，孔径为89mm ，钻孔深100m ，在13082回风巷选择同样的布孔工艺进行抽放。 3封孔工艺 由于试验钻孔周围的煤岩体强度较低，存在大量的微裂隙，增加了钻孔密封的难度。目前，煤矿普遍采取的密封方法有水泥沙浆封孔和聚氨酯封孔。前者封孔后容易产生收缩，密封效果差；后者则往往因封孔长度达不到，达不到理想的密封效果，材料有一定毒性，且价格高，造成密封成本高。 十三矿曾普遍使用聚氨酯封孔袋进行封孔，这 种工艺虽然操作简单但是效果较差， 且价格较贵，封孔3d 后的单孔瓦斯浓度普遍下降到5%以下。此 次封孔选用新型复合钻孔密封剂PD 材料，密封抽放孔为近水平孔，封孔长度12m ，其中，PD 材料填充段为8m ，两端用聚氨酯封孔袋进行封堵，前后各3袋，利用注浆泵通过注浆管进行注浆，回浆管排出空气，注满后，关闭回浆管继续注浆一段，使浆液在保压情况下渗入微裂隙。 新型复合钻孔密封剂PD 材料具有缓慢膨胀的效果，在保压的情况下能够有效渗透到裂隙中去，达到强效密封作用；同时， PD 材料有较高的抗压效果，在矿压较大区域能有效抵抗矿压对钻孔密封效果的破坏。 4抽放效果 使用新型封孔材料和封孔工艺后，十三矿 · 421·2012年第8期中州煤炭总第200期
预抽回采工作面煤层瓦斯防治煤跟瓦斯突出措施效果评价方法(完整版)
ICS 13.100 MT D 09 备案号：20427—2007 中华人民共和国煤炭行业标准 MT/T 1037-2007 预抽回采工作面煤层瓦斯防治煤与瓦斯突 出措施效果评价方法 Evalwating method of the contol effect for coal and gas outburst by pre-drainage of coal-bed methane in front of coal face 2007-03-30发布 2007-07-01实施国家安全生产监督管理总局发布
MT/t 1037-2007 前言 本标准由中国煤炭协会科技发展部提出。 本标准由煤炭待业煤矿安全标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：煤炭科学院总院重庆分院。 本标准主要起草人：梁运培、林府进、董钢锋、刘林、汪长明。
预抽回采工作面煤层瓦斯防治煤与 瓦斯突出措施效果评价方法 1 范围 本标准规定了预抽回采工作面煤层瓦斯防治煤与瓦斯突出(以下简称防突)措施效果评价的方法、指标。 本标准适用于采用预抽回采工作面煤层瓦斯措施防治煤与瓦斯突出的矿井。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 AQ 1026 煤矿瓦斯抽采基本指标 3定义 3．1 预抽回采工作面煤层瓦斯进技术pre-drainage gas of territorial seam of working face 回采前在工作面煤层区域内，施工一定数量的钻孔，抽放煤层瓦斯。 3．2 预抽回采工作面煤层瓦斯防突效果评价effect evaluating 0f measure of outburst prevention by pre-drainage 0f coal-bed methane in front 0f coal face 针对突出煤层回采工作面在采取预抽煤层瓦斯防突措施后，对所采取的防突措施的效果进行评价，以确定肪突措施是否有效。 4 预抽回采工作面煤层瓦斯防突设计要求 4.1 防突措施选择 预抽回采工作面煤层瓦斯的防突措施，主要有穿层钻孔预抽和顺层钻孔预抽两种，可以根据煤层的具体覆存条件、采掘布置情况、钻孔施工条件及抽放时间，通过综合分析进行确定。 4.2 措施参数设计
采面顺层钻孔预抽煤层瓦斯区域防突措施示范文本
采面顺层钻孔预抽煤层瓦斯区域防突措施示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
采面顺层钻孔预抽煤层瓦斯区域防突措 施示范文本 使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 一、采面预抽煤层瓦斯的目的和意义 根据瓦斯综合治理工作体系，为提高抽采率，降低瓦 斯含量，消除采面空白带达到消突目的，切实实现“不采 突出面”，从根本上保证矿井的安全生产，特对该采面区 域瓦斯治理方案进行设计。 二、平禹四矿二1煤层赋存情况 根据四矿安全生产的工作安排和集团公司瓦斯区域治 理工作部署，对井田范围内的煤层赋存状况进行了统计摸 底分析。由于我矿现只开采二1煤层，根据原生产过程中 实际揭露的情况及有关的钻孔资料，我们对二1煤层进行 了分析研究，详细了解了其分布规律，分布范围、面积、
煤层厚度变化等基本情况，现叙述如下： 从四矿的钻孔资料及实际揭露情况来看，四矿二1煤层煤层厚度变化不一，赋存不稳定。 三、12190采面基本情况 12190采面位于Ⅱ采区下山东翼，北邻11090采面、11100采面防水煤柱，南靠12210采面(未掘)，东接Ι采区断层上盘断煤交线，西靠Ⅱ下采区轨道下山保护煤柱，采面标高-314.20m～-364.121m，对应地面标高240.8m～259m。该采面开采二1煤层，从风、机巷揭露的情况来看，该采面煤层赋存不稳定，自西向东煤层厚度逐渐增厚，厚度1.8～7.3m，从倾向上看，煤层厚度自北往南逐渐增厚，厚度1.2m～3.5，东部煤层厚度在3.5m～6.5m 之间，平均厚度4m。 该采面设计长度走向长度980米，可采走向长 720m，采长170米，可采储量52万吨。目前机巷已施工
三软煤层大断面综采开切眼一次成巷支护技术研究
收稿日期：2012－10－21作者简介：熊 苡（1964－），女，湖南安乡人，硕士、副教授，现在中国石油大学（北京）从事能源、经济与管理教学 研究工作。 三软煤层大断面综采开切眼一次成巷支护技术研究 熊 苡1 ，崔 义2 ，徐 进 1 （1.中国石油大学（北京），北京102249； 2.中国华能集团公司煤炭部，北京100031） 摘 要：针对三软岩层中综采工作面切眼支架安装采用“边扩边安”安装方式存在的缺点， 研究了三软岩层综采开切眼大断面一次成巷技术，并根据矿井地质条件和支护理论，采用了锚索和锚杆支护方式，确定合理的切眼断面设计和支护方案，增加了巷道的整体稳定性。实现了综采工作面支架的顺利安装，达到了预期的效果。 关键词：三软岩层;大断面;联合支护;一次成巷 中图分类号：TD355+ .9文献标识码：B 文章编号：1671－0959（2013）01-0037-03对于三软煤层，长期以来综采工作面支架的安装方式，一直沿用“边扩边安” ［1］ 。这种支护方法缺点是：安装速 度慢、工期长；安装与扩帮工作相互交叉作业，安全性差；安装期间很多钢梁、木材得不到回收，加之开切眼需要进行二次扩翻，材料的消耗量过大 ［2］ 。为解决上述问题，文 章研究了三软煤层综采工作面开切眼一次成巷支护技术。 1矿井概况 铁北煤矿生产能力为300万t /a ，井田构造简单，为一 单斜构造，煤层走向N70? 75?E ，倾向SE ，倾角6? 10?。主要发育走向及斜交的正断层，多分布在井田的浅部。区内无火成岩侵入。该矿现主采煤层为伊敏组的Ⅱ层群，Ⅱ 层群共有7个可采煤层，即Ⅱ2a 、Ⅱ2b 、Ⅱ2c 、Ⅱ3a 、Ⅱ3b1、Ⅱ3b2、Ⅱ3c ，其中Ⅱ2a 、Ⅱ3b2煤层全区发育，为主采煤层，其余煤层为局部可采。铁北矿井目前的开采煤层为Ⅱ2a 煤层，煤层赋存较为稳定，煤层倾角为4? 7?，属于近水平煤层；由于Ⅱ2a 煤层赋存稳定，煤层属于特厚煤层，适合采用综合机械化放顶煤进行开采。 试验巷道为铁北矿新二采区右四片开切眼，该工作面走向长1680m ，工作面长165m ，煤层倾角4? 7?。开采煤层直接顶岩性为劣煤与泥岩互层，直接顶厚度为3.5 4.0m ；老顶岩性为砂质泥岩和泥质砂岩；煤层底板岩性为砂质泥岩，遇水容易膨胀，出现底臌，对巷道底板破坏较大。煤岩层的物理力学参数见表1。 表1 煤岩层的物理力学参数（平均值） 名称单向抗压强度/MPa 单向抗拉强度/MPa 弹性模量/GPa 泊松比凝聚力/MPa 内摩擦角/（?）强度公式 顶煤9.110.98 1.420.16 2.1437.4τ=2.14+σtg37.4?底煤13.81 1.10 1.880.17 2.1935.2τ=2.19+σtg35.2?顶板 5.99 1.56 1.03 0.23 1.43 35.5 τ=1.43+σtg35.5? 2一次成巷支护技术方案设计2.1 切眼断面设计 结合铁北矿井煤岩层赋存状况及切眼围岩的特殊岩性， 并根据综采工作面设备配套尺寸及设备安装要求，铁北矿新二采区右四片开切眼设计断面形状为三心拱形，断面尺寸为：净宽为7.5m ，净高为4.0m ，墙高为3m ，拱高为1m 。 2.2锚杆、锚索支护设计 根据我国煤矿采、准巷道围岩稳定性的划分情况，将 铁北矿新二采区右四片开切眼围岩稳定性的类别确定Ⅳ类，即为不稳定顶板。在考虑切眼支护安全稳定和材料成本的前提下，最终确定的支护方案为：采用主动联合支护方式，即锚杆+钢筋托架+网+锚索+W 钢带支护［5］ 。 2.2.1 锚杆、锚索长度 采用加固拱理论计算锚杆长度。 7 32013年第1期煤炭工程施工技术
三软煤层分层开采时的矿压规律研究
三软煤层分层开采时的矿压规律研究 发表时间：2018-11-14T20:07:16.977Z 来源：《基层建设》2018年第28期作者：龙岩张阳魏爱军 [导读] 摘要:工作面工作管理中,需要对矿压显现进行一定的分析,为顶板管理提供有用的信息,将能有效的提高综放工作面的管理。 河南能源新疆公司众维煤业新疆阿克苏 摘要:工作面工作管理中,需要对矿压显现进行一定的分析,为顶板管理提供有用的信息,将能有效的提高综放工作面的管理。本文主要针对三软煤层分层工作面的矿压规律问题进行讨论与分析,以便促进煤矿安全开采。 关键词:分层开采；矿压；研究 概况 河南能源新疆公司开采的12032工作面回采煤层为IV13下分层，煤层可采厚度2.2-2.8m，平均厚度为2.5m，平均倾角30°。工作面直接顶为岩性以粉砂岩、含炭粉砂岩为主，厚度为0.85～2.3m，平均厚度1.5m，直接顶上部为12031工作面采空区，已充分垮落；伪顶不发育；直接底板为粉砂岩，局部为细粒砂岩，成分以石英长石为主，钙质胶结，具小型交错层理，厚度为23.65-43.03m，平均厚度为 32.34m。由于该工作面是我公司第一个三软煤层分层开采工作面，要想安全和合理地进行采矿工作，就必须控制矿山压力，掌握矿山压力的特性和运动规律，下面我们就矿山压力的基本知识作以阐述。 1. 矿山压力概述 1.1矿山压力的定义 矿山压力指的是受自重作用影响，地下岩体形成一类用于维持平衡的原岩应力。在地下岩体处在静止状态情况下，该原岩应力便维持着平衡状态。伴随着煤矿开采生产的进行，地下岩体内应力原本平衡状态便会遭到破坏，进一步造成煤岩也遭受破坏，如此便会形成新型的应场力，此便是矿山压力。 1.2 矿山压力影响因素 1.2.1自然条件影响因素，煤层厚度越厚，煤壁前方支撑压力升高区煤层塑性遭受破坏之后，对应制成水平极大程度下降，煤压缩总量越高，顶板便会出现下沉，导致顶板稳定性越低，出现变形、破坏情况。可见，对工作面支护密度、强度以及稳定性提出了很高的要求。 1.2.2生产条件影响因素，结合相关资料显示，15.0%～45.0%区间的顶板总下沉量属于落煤期间引发的，采煤设备在割煤过程中急速扩大了暴露面，以至于设备靠近某部位时，该位置顶板下沉速度不断提升，而当设备通过这一位置时顶板下沉速度最快，通过后下沉速度逐步降低。 1.2.3工作面推进速度影响因素，伴随着工作面推进速度的升高，顶板下沉速度亦会加快，但是顶板绝对下沉量和顶板传递至支柱的压力降低，进而使得顶板变得越来越稳定。顶板下沉与时间长短存在一定关联性。随着控制顶板时间的缩短，矿山压力会加快移动，并且可以改善煤壁完整性及采场于悬臂下的免压区域。 2回采工作面矿山压力主要显现 2.1顶板下沉：一般指煤壁到采空区边缘裸露的顶底板的相对移近量。工作面空间上面顶板在其自重和上覆岩层重力的作用下，使顶板产生弯曲下沉及底板鼓起，由于在缓斜及倾斜工作面底板鼓起量比较小，因而常常忽略不计。 2.2顶板下沉速度：指单位时间内形成下沉的距离。 2.3支柱载荷：如柱冒变形，活柱下缩，激烈时可以看到支柱变形及折损，此外还有顶板破碎、局部冒顶、工作面切顶、煤壁片帮、支柱折损、支柱钻顶、支柱插入底板等一系列矿山压力显现现象。 3回采工作面围岩的受力特征 没有开果的煤层上所受压力为上部岩层的重量，称为原岩压力，工作面自开切眼向前推进，顶板悬露面积逐渐增大，当悬露面积达到一定程度时，直接顶岩层产生初次垮落，但老顶岩层仍然保持一定的完整性，可视老顶为一岩梁，并能将自身的重量及其上覆岩层的压力转嫁到采空区两侧的煤体上，使采空区两侧煤体的压力升高，大于原始应力；而采空区及回采工作面空间压力降低，小于原始应力；远离采空区的煤体压力等于原始应力，工作面不断地向前推进，直接顶岩层不断地垮落，采空区的范围不断地扩大，这时工作面上方没有垮落的老顶岩层产生弯曲、下沉，甚至折断，压在已经垮落的岩石之上，这时工作面上方没有垮落的老顶岩层的重量由工作面前方的煤体及工作面后方已经垮落的岩石来支撑。 4我单位12032工作面矿压观测内容 为加强我矿矿压监测工作，准确掌握井下矿压显现规律，适时有效监测我矿井下作业现场压力，确保巷道支护质量，保证安全生产，结合我矿实际现状系统简介如下： 每架安装一组压力表，生产过程中由早、中、夜班验收员记录压力情况，区队技术人员做出计算分析并每月上报生产技术科。每班由验收员抽查上下顺槽超前支护单体柱的柱压，上、下顺槽超前支护及端头支护分别抽查至少5根单体支柱。 12032工作面回采过程中进行矿压观测对众维煤业后续工作面的支护设计和顶板管理有重要意义。主要的观测内容有：工作面支架阻力观测；两巷以及支护质量动态观测。根据观测结果对工作面顶板活动规律、来压特征、工作面支架受力特点、超前支护压力影响范围和分布特点，顶板、煤层稳定性，工作面支护质量等进行定期分析，并进一步了解煤、岩体力学参数等基础数据。 5矿压观测说明 5.1在12032工作面上、下顺槽开口位置安装顶板离层仪；上、下顺槽每隔50m设置一个观测点，在两帮棚腿距离底板1.5m位置及棚梁中部使用白色喷漆及线绳分别标定工字钢棚腿及棚梁位置，定期观测数据进行分析。 5.2所在位置如下：12032上顺槽共安装两组顶板离层仪，12032下顺槽共安装一组顶板离层仪；12032上、下顺槽每隔50m处各设一组观测点。顶板离层仪主要监测两巷顶板离层的移近量情况，上下顺槽观测点主要监测两巷顶、帮的移近量情况。依据我矿顶板岩性设定顶板离层仪报警界限为50mm，距工作面100m内观测频度为每天1次，在此范围外，除非顶板离层有明显增长，顶板离层仪的观测频度为每周一次；上下顺槽顶、帮设定报警界限为100mm，观测频度为每周观测一次。 6众维煤业综采工作面周期来压分析主要依据 根据我矿12031工作面的推进速度及推进距离长度和上下巷超前情况。工作面顶板岩石硬度及岩石粘结性和工作面推进过程中的垮落