開采煤層鄰近層的瓦斯抽放
作者: 時間:2019-10-08 10:00
開采煤層群時,開采煤層的頂、底板圍巖將發生冒落、移動、龜裂和卸壓,透氣系數增加。開采煤層附近的煤層或夾層中的瓦斯,就能向開采煤層的采空區轉移。這類能向開采煤層采空區涌出瓦斯的煤層或夾層,就稱為鄰近層。位于開采煤層頂板內的鄰近層稱為上鄰近層,底板內的稱為下鄰近層。
鄰近層的瓦斯抽放,是在有瓦斯賦存的鄰近層內預先開鑿抽放瓦斯的巷道,或預先從開采煤層或圍巖大巷內向鄰近層打鉆,將鄰近層內涌出的瓦斯匯集抽出。前一方法稱巷道法,后一方法稱鉆孔法。不論采用哪種方法,都可以抽出瓦斯。至于抽出量、抽出瓦斯中的甲烷濃度、可抽放的時間等經濟安全效益,則有賴于所選擇的方法和有關參數。
為什么鄰近層抽放總能抽出瓦斯呢?一般認為,煤層開采后,在其頂板形成3個受采動影響的地帶:冒落帶、裂隙帶和變形帶,在其底板則形成卸壓帶。在距開采煤層很近、冒落帶內的煤層,將隨頂板的冒落而冒落,瓦斯完全釋放到采空區內,這類煤層很難進行鄰近層抽放。裂隙帶內的煤層發生彎曲、變形,形成采動裂隙,并由于卸壓,煤層透氣系數顯著增加。瓦斯在壓差作用下,大量流向開采煤層的采空區。因此,鄰近層距開采煤層越近,流向采空區的瓦斯量越大。如果在這些煤層內開鑿抽瓦斯的巷道,或者打抽瓦斯的鉆孔。瓦斯就向兩個方向流動:一是沿煤層流向鉆孔或巷道;二是沿層間裂隙流向開采煤層的采空區。因為抽放系統的壓差總是大于鄰近層與采空區的,所以瓦斯將主要沿鄰近層流向抽放鉆孔或巷道。但是瓦斯流向開采煤層采空區的阻力,隨層間距的減小而降低,所以抽出的瓦斯量也就將隨之減少。與上述鄰近層向開采煤層涌出瓦斯的情況相反,鄰近層距開采層越遠,抽放率越大,抽出的瓦斯濃度越高。
變形帶遠離開采煤層,可以直達地表。呈平緩下沉狀態,巖層的完整性未遭破壞,無采動裂隙與采空區相通,瓦斯一般不能流向開采煤層的采空區。但是由于煤層透氣系數的增加,瓦斯也可以被抽放出來,不過必須進行經濟比較,確定是否值得抽放這類鄰近層的瓦斯。