李雅莊煤礦下保護(hù)層開采卸壓保護(hù)范圍及可行性研究.pdf

1、本文以霍州煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司李雅莊煤礦為研究對象,針對其2號煤層存在的高瓦斯、高應(yīng)力條件,采用理論分析、現(xiàn)場測定、實(shí)驗(yàn)室測試和數(shù)值模擬等方法,開展了下保護(hù)層開采卸壓保護(hù)范圍及可行性研究工作。保護(hù)層開采就是通過對保護(hù)層的開采使被保護(hù)層卸壓,釋放煤層的彈性潛能,增大煤層的透氣性,從而有利于被保護(hù)層瓦斯流動、解吸和含量減少,達(dá)到降低煤層瓦斯內(nèi)能的目的。為了分析下保護(hù)層開采的卸壓保護(hù)范圍,并確定其可行性,研究了下保護(hù)層開采過程中被保護(hù)層應(yīng)力和

2、變形分布規(guī)律:被保護(hù)煤層的應(yīng)力分布沿走向方向從開切眼到停采線依次經(jīng)歷應(yīng)力集中區(qū)、應(yīng)力卸壓區(qū)和應(yīng)力集中區(qū)等三個(gè)階段,沿傾斜方向從上巷到下巷也依次經(jīng)歷上述三個(gè)階段,但較前者分布不夠均勻;被保護(hù)煤層變形沿走向和傾向均呈現(xiàn)壓縮、膨脹、壓縮的變化規(guī)律,最大膨脹變形出現(xiàn)在采空區(qū)中上部;確定了下保護(hù)層開采后被保護(hù)層走向、傾向保護(hù)范圍;研究了6號煤層作為下保護(hù)層開采時(shí)底板承壓水的運(yùn)移規(guī)律:在防水煤柱留設(shè)寬度分別為20m、40m、60m、80m、100m

3、、120m、140m、160m時(shí),均有可能在工作面切眼、停采線處煤壁以及底板巖層等部位發(fā)生突水;利用有效隔水層突水系數(shù)法對6號煤層作為下保護(hù)層開采時(shí)的底板突水危險(xiǎn)性進(jìn)行了評價(jià):6號煤層底板標(biāo)高小于289.28m的區(qū)域?yàn)镵2太灰水突水危險(xiǎn)區(qū),6號煤層底板標(biāo)高大于289.28m的區(qū)域?yàn)镵2太灰水突水威脅區(qū),6號煤層可采范圍內(nèi)為奧灰水突水威脅區(qū);從防治水的角度確定了下保護(hù)層開采的可行性:李雅莊煤礦6號煤層作為下保護(hù)層開采不可行,但為了保證能源