坚硬顶板特厚煤层采场瓦斯运移规律及抽采参数研究OA北大核心CSTPCD

坚硬顶板特厚煤层采场瓦斯涌出及运移特征具有特殊性,研究其特征是确定瓦斯治理方案、解决工作面瓦斯超限的基础。以大同矿区石炭系坚硬顶板特厚煤层开采为工程背景,运用理论分析、数值模拟及现场实测等方法研究采场瓦斯运移规律、抽采治理技术与参数。研究表明:坚硬顶板采动影响范围广、悬顶面积大,导致瓦斯异常涌出且积聚于顶板悬顶下的无风区域,工作面来压时瓦斯随悬顶垮落挤压进入工作面易引起瓦斯超限;工作面仅通过U型通风方式不能解决上隅角瓦斯超限问题,故提出采用高抽巷作为工作面瓦斯防治技术;首次定义了抽采权重概念,并基于抽采权重的动态调整,确定了高抽巷竖布置层位及抽采参数,高抽巷竖直距离工作面18 m、水平距回风巷15 m,最佳抽采负压为7 kPa,最佳抽采权重范围为0.25~0.5,实现了上隅角瓦斯最高浓度仅为0.63%、瓦斯抽采浓度3.92%、工作面来压期间平均瓦斯抽采率可达80.8%的抽采效果。研究结果对坚硬顶板特厚煤层综放工作面瓦斯灾害治理具有重要的借鉴意义。