糜棱狀嚴重突出煤層石門揭煤綜合消突技術研究.pdf

1、石門揭煤突出強度大、概率高，突出的大量煤巖和瓦斯造成的危害大，嚴重影響煤礦生產和采掘接替。河南宏福煤業(yè)有限公司順發(fā)礦因提升系統(tǒng)改造，期間要揭穿二1煤。二1煤層地質構造破壞嚴重，糜棱煤普遍發(fā)育，強度極低，且煤層瓦斯含量大，突出危險性極大。因該礦歷史上回風井和副井在采取密集排放鉆孔措施后，立井揭煤時均發(fā)生突出，且突出情況嚴重，有必要研究適用于糜棱煤石門揭煤的綜合消突技術。
　　根據煤與瓦斯突出的綜合作用假說，本文首先建立相同地應力、相

2、同瓦斯條件下不同煤體結構煤層石門揭煤的數值模型，研究原始條件下石門揭煤時的煤體內應力分布及頂煤位移量特點。結果顯示，糜棱煤比原生結構煤突出范圍大，頂煤位移量大。揭煤前，原生結構煤應力下降均勻，而糜棱煤不易卸壓，應力值較分散，部分煤體質點應力集中。隨著突出的進行，應力峰值向煤體深部轉移，而糜棱煤應力峰值較大。得出糜棱煤石門揭煤的針對性防突措施，即水力沖孔卸壓增透，穿層鉆孔預抽煤層瓦斯和煤體固化的綜合消突技術。糜棱煤消突措施控制范圍要大于原

3、生結構煤，控制巷道兩側輪廓線外15m，上下輪廓線外12m。措施內不僅要釋放煤體瓦斯，更重要的是要充分地卸除煤體內應力。
　　建立數值模型模擬水力沖孔，分別比較水壓為2MPa、4MPa、6MPa時煤體聲發(fā)射、應力等的變化，確定合理水壓。結果顯示當水壓為4MPa時能達到較好的卸壓增透的目的。水力沖孔后煤體內應力集中程度隨布孔間距的減小和沖出孔徑的增大而減小，在水力孔間距為4m、沖出孔徑1m時能有效避免煤體內應力集中。適用于糜棱煤的水力

4、沖孔措施應采用小水壓和小間距。在此基礎上，共設計了穿層預抽煤層揭煤區(qū)域煤層瓦斯鉆孔165個，其中水力孔48個。
　　考察了水力沖孔效果。共沖出煤量571.7噸，單孔最大出煤量29.1噸，沖孔后擴孔7.15~20.40倍，瓦斯抽采濃度和瓦斯抽采純量顯著增加。累計瓦斯抽采純量65631.2m3，預抽率達到70.5％。區(qū)域效檢實測殘存瓦斯含量均小于6.5m3/t，結果表明消除了煤層突出危險性。
　　建立數值模型研究區(qū)域措施后石門揭