采煤工作面卸压带宽度确定及分析详解.pptx

采煤工作面卸压带宽度确定及分析 采矿1302班杨瑞20131803227 [ 摘 要] 为了合理确定巷道支护形式和瓦斯抽采钻孔布置 ， 保证工作面的安全生产。介绍了工作面前方卸压带.集中应力区和原始应力区三个区域的应力状 态，对比分析 了工 作面过机风联巷期间上路回风巷和二路回风巷的瓦斯浓度。 结果表明， 在煤壁距离 机风联巷 21 m 时， 二路 回风巷 瓦斯浓度逐步增大 ， 并超过上路回风巷 的瓦斯 浓度 ， 故初步确定 3 1 3工作面前方卸压带的宽度为2 2 m。卸压带宽度的确定， 对合理确 定巷道支护形式和 瓦斯抽采钻孔布置、保证工作面的安全生产具有重要的意义。 [关键词 ] 应力分布 ；巷道支护 ； 卸压带； 机风联巷 瓦斯浓度； 瓦斯抽采 ； 引 言 掌握采掘工作面前方应力状态及其动态变化 规律 ，可以为矿井支护方式设计 和瓦斯抽采钻孔 布置提供可靠的依据 ，对于正确选择采 区巷道位 置 、 确定合理的护巷煤柱尺寸 、 瓦斯抽采钻孔布置 方案 ，保证支护安全和瓦斯抽放效果等都有重要 意义。 在采煤工作面煤体前方存在卸压区、应力集 中区和原岩应力 区(简称“三 区”)，目前煤矿现场 一 般是根据经验理论进行推测 。 欧阳红承通过 合理布置钻孔， 观测上保护层开采前、 后煤层瓦斯 压力变化和围岩应力变化的情况 ，来分析研究煤 层瓦斯压力变化规律和围岩应力变化规律 ；尚群 、 路聚堂等人 采用 FL ACs o软件模拟 工作面开挖过程 ， 分析前方应力的分布情况 ， 确定 各分区的范围， 取得了较好的效果 。 本文利用现场条件 ，通过观测工作面推进过 程中两条 回风巷中的瓦斯浓度变化情况 ，确定前 方卸压带 的宽度 ，对合理确定巷道支护形式和瓦 斯抽采钻孔布置，保证工作面的安全生产具有重 要 的意 义。 1 工作面应力分布 当应力增高区变为应力降低区时，工作面前 方煤壁的煤体孔隙率将大大增大，煤体内游离瓦 斯将释放出来 ， 当回采至卸压区时 ， 煤体瓦斯含量 降低了。确定好这三个 区域的范围 ， 尤其是卸压带 的宽度 ， 合理确定巷道支护形式 ， 对保证工作面 的 安全生产具有重要的意义 2 工作面概况 3 13工作面位于钱营孜煤矿首采区西一采区 南翼 ， 开切眼长 278 m， 机、 风两巷长度均达 3 000 m 以上 ， 并有数条机风联巷。工作面采用走向长壁采 煤法 回采 ，采用全部垮落法管理顶板。所采的 3 煤层以暗煤为主 ，夹亮煤及镜煤条带 ，弱玻璃光 泽 ， 条痕为黑褐色。 由于受地质构造 、 煤层埋深、 煤 变质程度 、围岩透气性等多因素控制 ， 瓦斯含量分 布存在不均衡性 ，在封闭性较好的断层附近和煤 层走 向转折或煤厚变化带等部位存在局部瓦斯含 量高点。采用 W 型通风方式 ， 工作面总回风量为 3 380 m3 ／ mi n， 其 中， 上路风巷风量 2 860 m3 ／ mi n： 二 路风巷风量 520m3 ／ mi n； 机风联巷进风量 320m3 ／ mi n。 3 卸压带宽度确定 3． 1 工作面过机风联巷期间瓦斯涌出分析 由图 3可知 ， 8月 21 E t二路 回风巷瓦斯浓度 与上路 回风巷 中瓦斯浓度接近 ，可判断是机风联 巷内瓦斯涌出量增大了。8月 22日二路 回风巷瓦 斯浓度 比上路 回风 中瓦斯浓度还大，机风联巷 内 瓦斯涌出量明显增加了。8月 25 E t 全部通过机风联巷后 ， 二路回风巷瓦斯浓度明显降低 ，比上路 回 风流中瓦斯浓度小 ， 之后趋于稳定 。 3． 2 卸压宽度的确定 由图 4可知，当工作面煤壁距离机风联巷机 巷 口 21 m时 ，二路 回风巷中瓦斯浓度显著增大 ， 其瓦斯来源主要 为工作面前方卸压区瓦斯释放。 由于上下风巷瓦斯浓度相同之前瓦斯涌出情况较 难统计 ， 我们对卸压带宽度乘以一定修正系数 ， 最 终确定 3： 1 3工作面前方卸压带宽度为 22 m。 4 结 论 (1)介绍了工作面开采过程 中前方应力分布 情况， 工作面前方依次存在着卸压带、 集中应力区 和原始应力 区三个区域 ，并随着工作面的推进不 断前移。 (2)测试分析 了工作面过机风联巷期间瓦斯 涌出情况 ， 在卸压带到达风机联 工作 面初 放期 间 ，支架压 力值 大约在 l8～ 38 MPa之 间 ，回采后支架安全 阀普遍泄液 ，工作 面出现 闷雷声及顶板垮落声音 。201 0年 1月 6日 中班 ， 工作面除上下隅角外均 已全部 冒落 ， 且 冒落 严实。 根据所测工作面支架压力及矿压现象 ，判断 201 0年 1月 7日工作面老顶 已断裂 ， 分析得到老 顶初次来