开采煤层邻近层的瓦斯抽放
作者: 时间:2019-10-08 10:00
开采煤层群时,开采煤层的顶、底板围岩将发生冒落、移动、龟裂和卸压,透气系数增加。开采煤层附近的煤层或夹层中的瓦斯,就能向开采煤层的采空区转移。这类能向开采煤层采空区涌出瓦斯的煤层或夹层,就称为邻近层。位于开采煤层顶板内的邻近层称为上邻近层,底板内的称为下邻近层。
邻近层的瓦斯抽放,是在有瓦斯赋存的邻近层内预先开凿抽放瓦斯的巷道,或预先从开采煤层或围岩大巷内向邻近层打钻,将邻近层内涌出的瓦斯汇集抽出。前一方法称巷道法,后一方法称钻孔法。不论采用哪种方法,都可以抽出瓦斯。至于抽出量、抽出瓦斯中的甲烷浓度、可抽放的时间等经济安全效益,则有赖于所选择的方法和有关参数。
为什么邻近层抽放总能抽出瓦斯呢?一般认为,煤层开采后,在其顶板形成3个受采动影响的地带:冒落带、裂隙带和变形带,在其底板则形成卸压带。在距开采煤层很近、冒落带内的煤层,将随顶板的冒落而冒落,瓦斯完全释放到采空区内,这类煤层很难进行邻近层抽放。裂隙带内的煤层发生弯曲、变形,形成采动裂隙,并由于卸压,煤层透气系数显著增加。瓦斯在压差作用下,大量流向开采煤层的采空区。因此,邻近层距开采煤层越近,流向采空区的瓦斯量越大。如果在这些煤层内开凿抽瓦斯的巷道,或者打抽瓦斯的钻孔。瓦斯就向两个方向流动:一是沿煤层流向钻孔或巷道;二是沿层间裂隙流向开采煤层的采空区。因为抽放系统的压差总是大于邻近层与采空区的,所以瓦斯将主要沿邻近层流向抽放钻孔或巷道。但是瓦斯流向开采煤层采空区的阻力,随层间距的减小而降低,所以抽出的瓦斯量也就将随之减少。与上述邻近层向开采煤层涌出瓦斯的情况相反,邻近层距开采层越远,抽放率越大,抽出的瓦斯浓度越高。
变形带远离开采煤层,可以直达地表。呈平缓下沉状态,岩层的完整性未遭破坏,无采动裂隙与采空区相通,瓦斯一般不能流向开采煤层的采空区。但是由于煤层透气系数的增加,瓦斯也可以被抽放出来,不过必须进行经济比较,确定是否值得抽放这类邻近层的瓦斯。