浅埋近距离煤层群工作面上隅角贫氧致因及综防技术 论文

我国神东、平朔、大同煤田赋存着大量浅埋近距离煤层群，浅埋近距离煤层群具有煤层埋藏浅、煤层间距近等特点。在开采扰动下，层间易产生裂隙形成漏风通道，当地表空气进入上覆采空区，易引起上覆采空区遗煤自燃，间接影响下层煤开采过程中工作面上隅角的氧气浓度，造成贫氧现象。为了探究浅埋近距离煤层群工作面上隅角贫氧致因，提出防治贫氧的措施，以大恒煤矿91103综采工作面为研究背景，采用理论分析、CDEM数值模拟以及SF6示踪气体漏风测试等方法进行了研究。结果表明：地面裂缝、沉积现象明显；模拟煤岩损伤、破裂过程、裂隙发育，得出地表与上覆采空区、工作面贯通模型；利用连续定量释放SF6示踪气体在工作面进行漏风测定，测定结果验证了数值模拟中地表、上覆采空区以及工作面的贯通。工作面上隅角贫氧是由于浅埋赋存煤体破碎析出的低氧气体、采空区氧化衍生气体以及防灭火注入的惰性气体，在通风负压和大气压力的双重作用下，通过漏风通道进入工作面，加之U型通风方式的通风特点等多种因素共同造成的，其中工作面与地表贯通造成漏风严重是上隅角贫氧的主要致因。基于对贫氧致因的研究，大恒煤矿采用了井上下堵漏、安设风帘、埋管抽采、风机配合风筒等综防措施。