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龙煤集团鸡西公司平岗煤矿
单一煤层14#右二工作面瓦斯综合治理
初期研究报告
煤矿瓦斯治理国家工程研究中心 安徽建筑工业学院
2012年12月
目 录
1 前言.......................................................................................... 错误！未定义书签。
1.1瓦斯治理现状................................................................. 错误！未定义书签。 1.2煤与瓦斯共采新模式..................................................... 错误！未定义书签。 2矿井概况..................................................................................................................... 1
2.1 井田构造及水文地质情况............................................ 错误！未定义书签。
2.1.1 井田构造.............................................................. 错误！未定义书签。 2.1.2 井田水文地质...................................................... 错误！未定义书签。 2.2 煤层赋存情况.................................................................................................. 1 2.3 矿井通风系统与开拓方式............................................ 错误！未定义书签。 2.4 煤层瓦斯.......................................................................................................... 2 2.5 煤层瓦斯防治系统........................................................ 错误！未定义书签。 3 14#右二工作面概况................................................................................................... 2 4 软弱复合顶板裂隙演化发育与E型通风采空区瓦斯浓度场分布规律研究 ....... 3
4.1 软弱复合顶板裂隙演化发育规律研究........................ 错误！未定义书签。
4.1.1 FLAC 3D软件基本原理 ..................................... 错误！未定义书签。 4.1.1.1 有限差分法........................................................ 错误！未定义书签。 4.1.1.2 有限差分方程.................................................... 错误！未定义书签。 4.1.1.3 求解流程............................................................ 错误！未定义书签。
4.1.2 模型的建立.......................................................... 错误！未定义书签。 4.1.2.1 基本假设............................................................ 错误！未定义书签。 4.1.2.2 模型的基本参数................................................ 错误！未定义书签。
4.1.3 模型的计算.......................................................... 错误！未定义书签。 4.1.3.1 模型检测点的布置............................................ 错误！未定义书签。 4.1.3.2 模型的计算过程................................................ 错误！未定义书签。
4.1.4 模拟结果分析...................................................... 错误！未定义书签。 4.1.4.1 采动上覆岩层移动规律及裂隙发育区分析...................................... 4 4.1.4.2 岩层受采动影响走向和垂向卸压范围分析...................................... 5
4.1.5 模拟结论.............................................................. 错误！未定义书签。 4.2 E型通风采空区瓦斯浓度场分布规律研究 ................. 错误！未定义书签。
4.2.1 引言...................................................................... 错误！未定义书签。 4.2.2 基本假设.............................................................. 错误！未定义书签。 4.2.3 采空区气体流动数学模型.................................. 错误！未定义书签。
5 14#右二工作面瓦斯涌出量预测............................................................................ 7
5.1 瓦斯参数........................................................................ 错误！未定义书签。 5.2 瓦斯涌出量预计.............................................................................................. 7 5.3 瓦斯涌出量预计结果...................................................................................... 8 6 14#右二E型通风工作面的瓦斯综合治理方案 ................................................... 8
6.1 采用一进二回的E型通风系统，加大风排瓦斯量 ..................................... 9 6.2 顶板走向钻孔抽采裂隙圈卸压瓦斯............................................................ 10 6.3 顺层钻孔抽采本煤层瓦斯............................................................................ 15
6.3.1 突出煤层抽采钻孔周围煤体瓦斯压力分布.... 错误！未定义书签。 6.3.2 煤层透气性对钻孔周围煤体瓦斯压力分布的影响错误！未定义书签。 6.3.3 钻孔有效抽采半径的确定................................ 错误！未定义书签。 6.3.4 钻孔的有效抽采时间........................................ 错误！未定义书签。 6.3.5 抽采负压对抽采效果的影响............................ 错误！未定义书签。 4.2.6 顺层钻孔抽采设计方案.................................................................... 15 6.4 采空区埋管抽采高浓度瓦斯........................................................................ 16 6.5 瓦斯抽采管径................................................................ 错误！未定义书签。 7 14#右二工作面E型通风瓦斯综合治理工程实践 ............................................. 18
7.1 瓦斯综合治理实际实施措施........................................................................ 18 7.2 工作面初采期间瓦斯治理设计.................................................................... 21 8 主要结论................................................................................................................ 23