深部高瓦斯低渗透性煤层协同开采关键技术研究

• 作者: 张建国
• 来源期刊: 煤炭科学技术
• 学科: 工学
• 关键词: 协同开采 保护层 立体抽采 井下分选
• 年，卷（期）: 2020,（9）
• 所属期刊栏目: 绿色开采技术20年研究与展望专题
• 页码范围: 66-74
• 页数: 9页
• 分类号: TD823
• 语种: 中文

摘要

为解决深部煤层高瓦斯含量、低渗透率、上覆岩层赋存不稳定等复杂条件保护层开采的典型工程技术难题,基于平顶山矿区地质条件,研发了深部"复杂条件保护层开采方法→煤矸井下分选→瓦斯立体抽采→被保护层混采→瓦斯地面发电"集成的"采-选-抽-充-用"协同开采技术.提出了"采-选-抽-充-用"协同开采技术的需求与现实意义,揭示了在复杂条件下保护层开采的技术方法与基本原理,建立了井下重介浅槽煤矸分选系统,实现了煤流矸石分选;在原生产系统的基础上,研发了充填垮落协同式开采方法,并设计了固体充填与传统综采混合开采工作面,实现了煤炭开采与分选矸石井下回填,同时建立瓦斯立体抽采及地面瓦斯发电系统,实现了被保护层瓦斯安全卸压抽采及清洁利用.将"采-选-抽-充-用"协同开采技术在平顶山矿区十二矿己14-己15煤层进行了工程实践,实践结果表明:宽度150 m的复杂条件保护层工作面月推进度达120 m,井下分选系统入选能力达400万t/a,充填与垮落式工作面长达220 m,生产能力达300万t/a,矸石全部井下就地处理.协同开采技术在十二矿自2015年应用以来,共解放煤炭资源588.0万t,安全回采煤炭资源381.5万t,抽采瓦斯9087.9万m3,瓦斯发电6084.8万kW·h,取得了显著的经济效益,实现了煤与瓦斯安全高效绿色共采.