煤校論文論高瓦斯礦井工作面瓦斯治理

《煤校論文論高瓦斯礦井工作面瓦斯治理》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。

1、論高瓦斯礦井工作面瓦斯治理2009級(jí)煤礦開(kāi)采技術(shù)韓吉虎摘　要:結(jié)合綜采放頂煤的回采工藝,分析工作面瓦斯的來(lái)源,貫徹瓦斯治理的十二字方針,“先抽后采，以風(fēng)定產(chǎn)，監(jiān)測(cè)監(jiān)控”對(duì)瓦斯分級(jí)、分源治理,針對(duì)性地選擇治理措施,使礦井產(chǎn)煤在安全環(huán)境條件下高產(chǎn)高效地進(jìn)行。關(guān)鍵詞:瓦斯來(lái)源；瓦斯治理；高瓦斯；綜采放頂煤一、引　言　　瓦斯是礦井的五大災(zāi)害之一,同時(shí)也是與礦井從建設(shè)到廢棄的整個(gè)過(guò)程共同存在的,目前我國(guó)瓦斯事故屢屢發(fā)生,瓦斯治理勢(shì)在必行,行須有效。目前煤炭開(kāi)采朝著礦井大型化、生產(chǎn)機(jī)械化的高效集中化生產(chǎn)方向發(fā)展。對(duì)于厚及特厚煤層采用綜采放頂煤方法開(kāi)采,可以完全實(shí)現(xiàn)一井一

2、面達(dá)產(chǎn)的高產(chǎn)高效高集中化的生產(chǎn)模式。由于綜合放頂煤工作面機(jī)械化程度高、開(kāi)采強(qiáng)度大、產(chǎn)量集中,在高瓦斯礦井生產(chǎn)過(guò)程中,單個(gè)工作面達(dá)產(chǎn),大量的瓦斯將集中涌出,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)上隅角和回風(fēng)流的瓦斯超限,這就成為了工作面生產(chǎn)的一個(gè)主要障礙,為了保證生產(chǎn)安全進(jìn)行,瓦斯問(wèn)題必須采取措施予以解決。二、綜采放頂煤開(kāi)采工藝特點(diǎn)利用采煤機(jī)采取一定高度的煤炭,割煤高度取決于采放比,其余上部煤炭在礦壓作用下,自行破碎,利用綜合放頂煤液壓支架的放煤窗口放出,工作面長(zhǎng)度大,采落煤塊較小、粉煤較多,煤炭運(yùn)送連續(xù)化,開(kāi)采強(qiáng)度大,產(chǎn)量集中,致使采放煤過(guò)程中瓦斯涌出量劇增、煤塵產(chǎn)生量大。瓦斯易超限、

3、集聚。三、瓦斯來(lái)源分析瓦斯伴隨著整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程,源源不斷地從煤體涌出,分析綜合放頂煤工作面的瓦斯來(lái)源,然后進(jìn)行分源治理,對(duì)瓦斯防治工作是很有意義的。研究結(jié)果表明,煤層在采動(dòng)后,煤和圍巖中賦存的瓦斯平衡條件遭受了破壞,受采動(dòng)影響,區(qū)域范圍內(nèi)煤層和圍巖中賦存的瓦斯將涌出,其來(lái)源可以分為四個(gè)部分:8（一）為回采服務(wù)的回采巷道煤壁瓦斯涌出(運(yùn)輸及回風(fēng)巷)；（二）工作面煤壁瓦斯涌出；（三）回采工作面采落煤炭的瓦斯涌出；（四）采空區(qū)的瓦斯涌出,主要有:圍巖瓦斯涌出；采、放過(guò)程中的丟煤瓦斯涌出；鄰近層的瓦斯涌出等。四、瓦斯涌出特征分析（一）運(yùn)輸及回風(fēng)巷道煤壁瓦斯涌出特征由于

4、回采巷道掘進(jìn)的影響,巷道壁以外的較小范圍內(nèi),將出現(xiàn)一個(gè)松動(dòng)卸壓圈,小范圍內(nèi)將出現(xiàn)瓦斯壓力梯度的變化,瓦斯將以非線性的規(guī)律向巷道之中涌入,暴露煤壁的瓦斯涌出量大體是隨著時(shí)間的增加而增加,但是瓦斯涌出強(qiáng)度隨著時(shí)間的增長(zhǎng)而在減弱。當(dāng)暴露一定時(shí)間后,瓦斯涌出強(qiáng)度基本穩(wěn)定在一個(gè)固定數(shù)值上不再改變；瓦斯涌出近于枯竭時(shí),巷道的瓦斯涌出量達(dá)到最大值。（二）工作面煤壁瓦斯涌出特征與巷道掘進(jìn)后暴露的煤壁瓦斯涌出量相似,當(dāng)割煤機(jī)割煤后,煤壁就暴露了出來(lái),受采動(dòng)的影響,在礦壓作用下,工作面前方煤體卸壓,透氣性大大增強(qiáng),煤體內(nèi)部與工作面間存在著瓦斯壓力梯度,大量瓦斯向工作面涌出,暴露

5、煤壁的瓦斯涌出量大體上是隨著時(shí)間的增加而增加；但是瓦斯涌出強(qiáng)度隨著時(shí)間的增長(zhǎng)而減弱。由于綜合放頂煤工作面處于均勻快速連續(xù)的推進(jìn)過(guò)程中,所以暴露煤壁面不存在瓦斯涌出的枯竭問(wèn)題。研究結(jié)果表明,當(dāng)采煤機(jī)在上下端頭時(shí),暴露煤壁的瓦斯涌出量最大。（三）工作面落煤瓦斯涌出特征采煤機(jī)割煤和放煤窗口放落的煤炭被破碎成為了各種形式的塊粒狀的煤,增加了煤炭的暴露面積,增大了煤炭的解析強(qiáng)度,加快了瓦斯涌出的速度,導(dǎo)致了瓦斯涌出量的增加。切眼推進(jìn)初采期,工作面的瓦斯主要來(lái)源于機(jī)采落煤的瓦斯涌出,隨著工作面的推進(jìn),頂煤在礦壓作用下,自行跨落破碎,工作面的瓦斯涌出量會(huì)急劇的增加,并且基

6、本穩(wěn)定在一個(gè)數(shù)值。（四）采空區(qū)的瓦斯涌出特征采空區(qū)瓦斯主要來(lái)源于破落煤炭和煤巖體的暴露面,其形式是一衰減曲線,逐漸的趨于枯竭。采空區(qū)積存瓦斯的量和濃度隨著深度的增加而增加,并且大部分8聚集于靠近回風(fēng)巷的頂板處。在初次來(lái)壓前,鄰近層基本不向開(kāi)采層采空區(qū)涌入瓦斯,可以認(rèn)為涌出的瓦斯主要為本層的瓦斯涌出,當(dāng)老頂初次冒落后,卸壓的鄰近層才開(kāi)始向采空區(qū)涌入瓦斯,瓦斯涌入量是不斷增大的,并且達(dá)到一穩(wěn)定值,當(dāng)工作面接近到停采線時(shí)瓦斯涌出量逐漸減小。對(duì)于綜采放頂煤開(kāi)采中,頂部煤炭在工作面推進(jìn)一定的距離后才開(kāi)始冒落、破碎,瓦斯涌出量增加。由于目前綜放的效率不高,煤炭采出率低,

7、采空區(qū)遺留煤炭多,采空區(qū)深部的瓦斯?jié)舛纫话愫芨?抽出式通風(fēng)的礦井,采空區(qū)封閉不嚴(yán)密,或者漏風(fēng)嚴(yán)重,很容易造成瓦斯超限。五、影響瓦斯涌出量的因素（一）礦山壓力。一般初次來(lái)壓之前的瓦斯涌出較小,在初次來(lái)壓后,頂板首次跨落后,瓦斯涌出量增大,特別是初放期間,瓦斯涌出量劇增的原因是:初次放頂前,工作面處于剛剛回采,此時(shí)工作面前后礦壓無(wú)大的變化,煤層及其圍巖沒(méi)有受到移動(dòng)及固定支承壓力等破壞,即沒(méi)有產(chǎn)生新的裂隙,其周圍的瓦斯就沒(méi)有被泄放出來(lái),再加上切眼在施工過(guò)程中的瓦斯已泄放,因此,瓦斯涌出量較小。初次放頂及其以后工作面附近煤層(包括上、下煤層)和圍巖先受到固定和移動(dòng)支

8、承壓力的影響,產(chǎn)生了大量的新的裂隙,后又急劇卸壓,從