上解放层开采对下覆煤层的消突影响分析
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摘要:瓦斯事故是煤矿最主要的事故，而煤与瓦斯突出又是瓦斯事故的一主要方面。因此，防治煤与瓦斯突出显得非常重要。结合我国现有的防治煤与瓦斯突出方法，沙曲矿通过开采上解放层来防治煤与瓦斯突出，现以沙曲矿的15204工作面为例进行分析。
前言
本文论述了煤矿井下，开采突出煤层的上解放层对下履突出煤层突出危险性的影响，结合瓦斯突出过程中主要影响因素瓦斯压力与煤层瓦斯含量的先后测定，来评价开采上解放层防突措施的防治煤与瓦斯突出的效果。
沙曲矿是煤与瓦斯突出矿井，瓦斯绝对涌出量在全国也是排名前列，2010年矿井绝对瓦斯涌出量鉴定结果为440.39m3/min，相对瓦斯涌出量为78.47m3/t。4#、5#煤层均为突出煤层。为有效解决煤与瓦斯突出及瓦斯综合治理的问题，必须采取合理、有效的防突措施。我矿15204工作面以上部4#煤层做为工作面的上保护层，在此对4#煤层的开采对工作面突出危险性的影响进行了总结分析。
一、15204工作面基本情况：
1.5#煤层原始煤体瓦斯含量较高12m3/t～15m3/t，原始煤层瓦斯压力2.4MPa～2.9MPa，具有突出危险性，上部为4#煤层14204工作面采空区，北为14203工作面采空区，南为14205工作面采空区，西为未开拓区，东为南二集中轨道，工作面5#煤层附近均为开采。
2.15204工作面布置在已停采3年零5个月的14204工作面采空区下方，相邻为14205工作面采空区和14203工作面采空区，5#煤与4#煤的层间距在6.20m左右，4#煤层为5#煤层的近距离解放层，15204工作面上部被14204采空区全部覆盖，无实体4#煤层。
3.15204工作面设计为“一进一回”型通风，两条巷道都与南二集中轨道巷垂直，平均长度1004m，其中轨道为进风巷，胶带为回风巷，工作面可采平均长度为964m，工作面切眼长度为206m。工作面煤层为5#煤层。
4.为进一步加强防突管理，在工作面回采前对该工作面本煤层瓦斯进行打钻预抽，坚持“先抽后采，不抽不采”的原则，本煤层钻孔采用胶带巷和轨道巷两巷双侧布置，全部单向采用平行钻孔。在距胶带巷口和轨道巷口95m处布置1#钻孔，155#钻孔距工作面切眼12m结束，钻孔间距为6m，胶带巷和轨道巷各布置钻孔155个。施工完钻孔后，该工作面本煤层日抽放量仅为2m3/min，抽放浓度在8%左右。
二、开采解放层防突效果验证：
工作面区域防突措施效果检验主要采用煤层残余瓦斯压力、残余瓦斯含量指标进行效果检验。当煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量小于临界值时区域为无突出危险区，否则即为突出危险区，区域防突措施无效。
由上表可以看出，15204工作面5#煤层残余瓦斯压力为0.18MPa，远远小于原始煤层瓦斯压力2.4MPa～2.9MPa，（小于规定临界值0.74MPa）
工作面回采期间经测算抽采瓦斯量在4.0m3/min左右，抽采率达到51%以上。工作面风量为1680m3，风排瓦斯量为3.8m3/min左右，工作面的绝对瓦斯涌出量为7.8m3/min左右。
三、解放层开采防突效果分析
从采掘实际情况来看，上部4#煤层的开采对5#煤层起到较好的保护作用。14204工作面4#煤回采时，下部15204工作面5#煤层煤体发生剧烈的膨胀变形，煤体的原始应力下降，煤的孔隙率增加，裂隙增加，这样就使煤层的透气性大幅度的提高，为瓦斯流动提供良好的条件。在煤层瓦斯压力的作用下，15204工作面5#煤层的瓦斯会通过裂隙，不断地涌向14204工作面4#煤层的开采空间，使15204工作面5#煤层的瓦斯压力不断地降低，吸附瓦斯迅速解吸为游离瓦斯，成为供给流动瓦斯不间断的气源，导致15204工作面5#煤层瓦斯含量和压力大幅度降低，同时使煤层强度与稳定性也有所增加。另外根据邻近层瓦斯排放率与层间距的关系，15204工作面5#煤层在其上部14204工作面4#煤层回采时，瓦斯排放率应在70%左右，释放掉大量瓦斯。经过这一系列的变化，会使15204工作面5#煤层失去发生突出时所需的必要条件，降低了煤与瓦斯突出的危险性。
四、结论：
从效果检验的数据可知，15204工作面瓦斯含量和残存瓦斯压力均未超过区域防突措施效果检验的临界值，绝对瓦斯涌出量也较小。因此，从残存瓦斯含量、残余瓦斯压力的测值判断15204区域防突措施有效，工作面区域范围内属于无突出危险区。即：近距离上保护层开采对下履煤层能够较好的起到消除突出危险作用。
参考文献：
[1]严涛.开采下解放层的瓦斯治理[J].煤矿安全，2002，33(10)
[2]赵占义.开采解放层综采工作面瓦斯综合治理技术[J].煤炭技术，2007，26(11)
[3]邵景忠.区域性防治瓦斯突出措施――解放层的分类、作用原理及应用[J].煤炭技术，2008，27(6)
[4]谭学术，肖勤学，吴泽源.上解放层解放范围的力学分析[J]. 煤炭学报，1988（02）
[5]吕长国，窦林名，徐长厚，张明伟，郑有雷.上解放层开采解放作用机理数值模拟研究[J].煤矿开采，2011，16(2)
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