平顶山矿区多煤层卸压立体抽采模式与工程示范

• Published in: 煤炭科学技术 Vol. 52; no. 9; pp. 162 - 172
• Main Authors: 李延河, 倪小明, 贾晋生
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中国平煤神马控股集团有限公司,河南平顶山 467000%河南理工大学能源科学与工程学院,河南焦作 454000%河南超蓝能源科技有限公司,河南平顶山 467000 01.09.2024; 平顶山天安煤业股份有限公司,河南平顶山 467000
• Subjects: active mining area; Pingdingshan mining area; 多煤层卸压; three-dimensional extraction mode; 煤系气; 采动区; 平顶山矿区; 采空区; goaf area; coal bearing gas; 立体抽采模式; pressure relief of multiple coal seams
• ISSN: 0253-2336
• DOI: 10.12438/cst.2024-0742

TD712; 平顶山矿区多煤层发育、含气层段多,仅靠井下进行瓦斯治理工程量大、难度高.为了开辟平顶山矿区瓦斯抽采新模式,达到"采一层抽多层"的目的,采用气测录井与含气量测试相结合的方法精准判识了煤系主要含气层段和含气量;采用体积法评价了东部 5对矿井采动区和采空区的煤系气资源量.基于"O"形圈理论和"防-抗-让"思想,分别优化设计了采动井、采空井的井位、层位和井身结构,构建了采动区、采空区多煤层卸压立体抽采模式并进行了工程示范.结果表明:①二1 煤层顶板 200 m范围内存在四煤组、三煤组、二1 煤层顶板 60m范围内的砂岩/泥质砂岩互层段等 3处主要含气段.平顶山矿区东部5对矿井的采动区和采空区资源量分别为26.36×108 m3 和20.00×108 m3.②采动井最佳井位为 0.17～0.28倍采长,且靠近回风巷条带区域;走向上,采动井的间距一般为80～100 m.创建了"大口径、避开岩体变形强烈区、P110梯型扣套管"的采动直井稳孔技术体系和"下行水平轨迹+提高套管强度"的采动L型水平井稳产技术体系,保证了产气通道的畅通性.采空井一般布置在距离回风巷 30～50 m的区域,完钻位置一般为二1 煤层顶板 40～60 m的范围;筛管布置在四煤段顶板至裂隙带底部.③建立了"地面采动直井/定向井-采动L型水平井-采空井"联作的卸压立体抽采模式,实现了多气源立体抽采.截至2024年4月30日,累计抽采纯量达5258.8万m3,总利用量达到3735.4万m3,率先在河南省实现了煤系气产业化开发,示范和引领带动作用显著.