矿井瓦斯涌出异常原因探析

矿井瓦斯涌出异常原因探析

摘要在采掘生产过程中,对各煤层、各采煤工作面瓦斯涌出量结合地质的构造情况对出现瓦斯涌出现象的原因进行分析,总结出并采用有效的防治措施,使工作环境更加安全。

关键词瓦斯;涌出;探析

光正公司(原淄矿集团石谷煤矿)的矿井于1960年投产,属于瓦斯类矿井,由于多年的开采生产,导致矿井中的地质状况发生了复杂的变化。在某些煤层和某些区发生过多次的瓦斯涌出的相对异常的现象。在长期的、不断的对这些情况进行勘测和研究后,并结合发生异常现象的位置的地质构造对出现的瓦斯涌出这一异常现象进行了综合的原因分析后,采取有效的瓦斯防治措施,确保了矿井安全生产。

1 矿井瓦斯异常区探讨分析

1.1 7、9煤层瓦斯赋存情况

7煤层形成于石炭纪太原统,煤层厚度为1.1m,结构简单,无夹石,煤质为贫煤。其储量分布在矿井南部即F14断层上盘区域,现已开采9个采区,开采面积为5.1km2,受断层的影响,构造煤比较发育,局部块段瓦斯涌出变化大瓦斯含量较高。9煤层厚度0.8m,局部有夹矸0.08m,结构复杂,较稳定,煤层瓦斯含量较低。970南六采煤工作面瓦斯绝对量2.2m3/min,960北十一采煤工作面瓦斯绝对量3.8m3/min,770北三采煤工作面瓦斯绝对量4.2m3/min,770南十二采煤工作面瓦斯绝对量3.6m3/min,790北三采煤工作面瓦斯绝对量4.1m3/min,

1.2测定顶底板岩石厚度、分析岩性,掌握瓦斯赋存规律

煤系岩性组合和煤层围岩性质对煤层瓦斯含量影响很大。7煤层顶板为强度低的砂质页岩,底板为粘土页岩。顶底板岩石含泥质较多,层理不明显。围岩的透气性差,易于贮存瓦斯。9煤层顶板为石灰岩,底板为砂质页岩,围岩的透气性好,瓦斯含量比7煤层低,在采掘过程中测定厚度、分析岩性进行统计,掌握7、9煤层瓦斯涌出量。

2瓦斯涌出异常和地质构造的关系

7煤层的地质结构比较复杂,煤层内一些大的断层发育比较早,有严重的火成岩侵入现象,出现了较多的背斜、向斜以及褶曲,比其它煤层的瓦斯含量高,在采掘工作中回容易出现瓦斯涌出的现。

2.1 瓦斯涌出异常与开采深度的关系

当除了煤层埋藏深度的条件都相对一致时,煤层中的瓦斯会随着煤层埋藏的越来越深而向地表移动的距离就越来越长,就会越来越难以散失。并且,深度越深,煤层受到的压力也越来越大,它的透气性也变得越来越差,造成瓦斯更不容易扩散,瓦斯含量就会增大,在此工作时,就会容易出现瓦斯涌出的异常状况。如770下山采取与780上山采取这两个同一煤层的两个不同采取,两者中较、都有着比较少的较大地质结构,较少的影响到瓦斯涌出的变化情况,但780采区的南二顺槽迎头合760采区的南三顺槽迎头的垂直深度是64m,瓦斯涌出两从每分钟0.11m3减少到了0.06m3,770下山采区经常会出项瓦斯涌出的异常现象,但780采取从开始到工作结束都没有出现瓦斯涌出的异常现象。

2.2 瓦斯涌出异常与断层褶曲、火成岩的关系

一般情况下,在地质的构造区中,像出现断层、褶曲、或者火成岩侵入的地区,煤层出现的瓦斯涌出会出现较大的变化,如果这个地区的构造是由于受到强应力而产生的话,则附近的煤层中的瓦斯便能通过此处的裂隙带的开放性而不断的向外扩散出去,此时,这个区域内的瓦斯量就相对的小一些,但如果此区域的构造是由于受到扭应力所产生的,这个区域的瓦斯由于附近的封闭性的裂缝而不好向外扩散,导致瓦斯含量较大,当在这个区域附近工作时,会容易发生瓦斯涌出异常的状况。

2.3 统计地质构造观测瓦斯涌出量绘制瓦斯地质图

地质构造复杂区域所形成地垒或地堑,造成了瓦斯不易扩散,所以煤层中的瓦斯含量大,瓦斯涌出量大。全面分析掌握断层性质与瓦斯涌出量的关系。在开放性断层附近瓦斯含量低,而关闭性断层附近瓦斯含量大。7层煤有2个向斜、3个背斜,从原始地质资料分析看,工作面是在向斜轴部的位置,瓦斯含量在推面时高达3.69m3/t,是一般情况下的两倍左右。据此绘制出瓦斯地质图,划分瓦斯含量区域。研究其规律预测深部瓦斯含量,指导安全生产。

3 瓦斯涌出异常区的防治措施及效果

1)开采前先勘探,做好地质构造的勘探与分析工作。研究作业层面地质构造对瓦斯涌出的影响。如果有必要,可放震动炮提前释放瓦斯;

2)做好通风系统的管理工作,必须保证风量。严格按照相关规定构建通风设施,巷道施工前完善通风系统的准备环节。巷道贯通以后必须立即观测通风系统的稳定性,并及时做好调整。坚决杜绝风流不畅跟瓦斯超限的情况出现;

3)落实瓦斯治理制度。增派专业的瓦斯检查工作人员对瓦斯异常区进行专门的监测。工作人员要严格按照瓦斯治理的制度进行执行;

4)做好瓦斯预测预报工作。每班对井下所有采掘工作面的煤炮眼检查一次瓦斯浓度,通过炮眼内的瓦斯浓度变化分析、预测该工作面前进方向的瓦斯变化趋势,提前采取预防措施;

5)加大瓦斯检测的力度。把所有炮眼中的瓦斯含量高于10%的工序的工作面都作为异常来处理,设专业的瓦斯远进行全面的检查和检测。所测数据要实现“三对口”,不准空班、漏检、假检。并负责对分工区域内的通风设施的检查,发现问题及时汇报处理。

通过这些措施的具体实地实施,通过采取综合治理措施的现场实施,杜绝了瓦斯超限作业现象,防止了重大瓦斯事故的发生,确保矿井安全生产。

4 结论

搞好瓦斯地质工作,深入现场调查研究,综合分析,摸清地质构造与瓦斯涌出量的变化规律,掌握瓦斯赋存状态,系统分析煤层中的瓦斯含量,准确预测瓦斯涌出量,将瓦斯的涌出变化与地质构造结合起来,指导安全生产,坚决杜绝瓦斯事故的发生。

参考文献

[1]王恩营.分层开采掘进工作面瓦斯涌出规律及预测[J].矿业安全与环保,2006(6).

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[3]武亚遵,潘国营,张子戌.矿井未采区瓦斯涌出量预测[J].中州煤炭,2006(6).

[4]刘新荣,鲜学福.煤层瓦斯与煤层厚度及其变化关系的测试[J].煤炭科学技术,2004(8).

[5]欧阳林超.袁庄煤矿煤层瓦斯涌出主控因素分析及研究[J].科技信息,2011(20).

[6]徐瑞.临涣煤矿煤层瓦斯涌出主控因素分析及研究[J].矿业安全与环保,2011(4).

矿井瓦斯涌出异常原因探析

矿井瓦斯涌出异常原因探析 摘要在采掘生产过程中,对各煤层、各采煤工作面瓦斯涌出量结合地质的构造情况对出现瓦斯涌出现象的原因进行分析,总结出并采用有效的防治措施,使工作环境更加安全。 关键词瓦斯;涌出;探析 光正公司(原淄矿集团石谷煤矿)的矿井于1960年投产,属于瓦斯类矿井,由于多年的开采生产,导致矿井中的地质状况发生了复杂的变化。在某些煤层和某些区发生过多次的瓦斯涌出的相对异常的现象。在长期的、不断的对这些情况进行勘测和研究后,并结合发生异常现象的位置的地质构造对出现的瓦斯涌出这一异常现象进行了综合的原因分析后,采取有效的瓦斯防治措施,确保了矿井安全生产。 1 矿井瓦斯异常区探讨分析 1.1 7、9煤层瓦斯赋存情况 7煤层形成于石炭纪太原统,煤层厚度为1.1m,结构简单,无夹石,煤质为贫煤。其储量分布在矿井南部即F14断层上盘区域,现已开采9个采区,开采面积为5.1km2,受断层的影响,构造煤比较发育,局部块段瓦斯涌出变化大瓦斯含量较高。9煤层厚度0.8m,局部有夹矸0.08m,结构复杂,较稳定,煤层瓦斯含量较低。970南六采煤工作面瓦斯绝对量2.2m3/min,960北十一采煤工作面瓦斯绝对量3.8m3/min,770北三采煤工作面瓦斯绝对量4.2m3/min,770南十二采煤工作面瓦斯绝对量3.6m3/min,790北三采煤工作面瓦斯绝对量4.1m3/min, 1.2测定顶底板岩石厚度、分析岩性,掌握瓦斯赋存规律 煤系岩性组合和煤层围岩性质对煤层瓦斯含量影响很大。7煤层顶板为强度低的砂质页岩,底板为粘土页岩。顶底板岩石含泥质较多,层理不明显。围岩的透气性差,易于贮存瓦斯。9煤层顶板为石灰岩,底板为砂质页岩,围岩的透气性好,瓦斯含量比7煤层低,在采掘过程中测定厚度、分析岩性进行统计,掌握7、9煤层瓦斯涌出量。 2瓦斯涌出异常和地质构造的关系 7煤层的地质结构比较复杂,煤层内一些大的断层发育比较早,有严重的火成岩侵入现象,出现了较多的背斜、向斜以及褶曲,比其它煤层的瓦斯含量高,在采掘工作中回容易出现瓦斯涌出的现。 2.1 瓦斯涌出异常与开采深度的关系

回采工作面瓦斯涌出规律及主要影响因素分析

回采工作面瓦斯涌出规律及主要影响因素分析 摘要:影响采空区瓦斯涌出量的主要因素是多方面的,除瓦斯地质因素外,主要有顶板控制、回采工序、风量变化、通风方式。通过分析回采工作面采空区瓦斯涌出现象及规律,掌握影响回采工作面采空区瓦斯涌出的主要因素,以便采取相应的瓦斯治理方法,保证采面正常回采。 关键词:瓦斯涌出规律主要因素治理 10300采区采面为对拉式回采面,煤层厚度0.90m~1.30m,煤层倾角约8°,无烟煤,面长90m,走向长壁后退式炮采,单体液压柱支护,充填法控制顶板;采用上出口主进风,中间运煤巷辅助进风,下出口回风。采面在回采过程中,多次发生过瓦斯异常涌出,严重影响了采面正常生产。 1瓦斯来源分析 在开采初期,高瓦斯采面风流瓦斯浓度在0.11%~0.35%,采面回风隅角瓦斯浓度在0.35%~0.90%,采面回风流瓦斯浓度在0.22%~0.65%。顶板初期来压后,高浓度瓦斯大量由采空区涌向回风隅角,瓦斯浓度在1.25%~9.0%,采面回风流瓦斯浓度在0.5%~2.5%,面上风流瓦斯浓度没有大的变化。经分析可知,采面回风隅角、回风流瓦斯浓度高的原因,在于采空区高浓度瓦斯大量涌出的结果。 2 回采工作面瓦斯涌出规律 通过分析资料,回采工作面瓦斯涌出量的大小与工作面所在的区域有关,受回采工艺的影响很大,并且随开采工艺的变化回采工作面瓦斯涌出的来源也有所不同,既有本煤层、本煤层采空区、邻近采空区和邻近层采空区涌出的瓦斯量不同。 2.1 本煤层与本煤层采空区瓦斯涌出

开采初期,回采工作面风量充足,工作面瓦斯涌出量比较稳定,瓦斯涌出无异常现象,且瓦斯涌出量约为0.6m3/min。开采一段时间后,采空区面积增多,煤层和围岩的瓦斯大量涌入到采空区,在通风负压的作用下,高浓度瓦斯从采空区涌出到回采工作面的回风隅角,造成回采工作面回风流瓦斯浓度超限,瓦斯涌出量高达21.8 m3/min。 2.2 邻近采空区瓦斯涌出 回采工作面开采前,位于同一煤层的邻近采面已经开采结束。开采一段时间后,采面采空区与邻近采空区之间的煤柱被破碎,保护煤柱和顶板都出现连通的裂隙,于是,邻近采空区的瓦斯在地应力、温度差的热扩散驱动力和瓦斯浓度差的浓度扩散驱动力作用下,高浓度瓦斯由邻近层采空区向本煤层采空区运移,再涌出到回采工作面的回风隅角,造成回采工作面回风流瓦斯浓度升高。 2.3 邻近层采空区瓦斯涌出 采面开采前,位于工作面上部煤层(邻近层)的采面已经开采完毕。采面开采一段时间后,由于采动压力的影响,采面采空区与邻近层采空区之间的隔离岩层被破坏,形成大量的连通裂隙,由于采面采空区的瓦斯与邻近层采空区的瓦斯存在瓦斯浓度差、温度差和压力差等,邻近层采空区的高浓度瓦斯向采面采空区运移,再涌出到回采工作面的回风隅角,造成回采工作面回风流瓦斯浓度升高。 3 回采工作面采空区瓦斯涌出量的主要影响因素分析 影响采空区瓦斯涌出量的主要因素是多方面的,除瓦斯地质因素外,主要有顶板控制、回采工序、风量变化、通风方式。 3.1 顶板控制 采用充填法控制顶板,围岩破坏与卸压程度相对其它顶板控制方法小,采空

大气压变化影响采空区瓦斯异常涌出的原因分析与防治技术

大气压变化影响采空区瓦斯异常涌出的原因分析与防治技术 一、影响瓦斯异常涌出的大气压变化原因分析 1. 大气压降低导致瓦斯异常涌出加剧。气体的压强与其体积成反比例关系,当大气压强下降时,瓦斯的压力也会减小,导致瓦斯异常逸出加剧。 2. 风速和风向改变影响瓦斯释放。大气压降低时,气流的流动速度和方向都会发生改变,这对瓦斯的扩散和释放都会产生影响。风速增加时,有助于扩散和扩大瓦斯异常区,使其更容易被点燃或爆炸。 3. 大气压力变化会影响水文地质条件。当大气压力降低时,地下水位通常会上升,从而导致煤层气的渗出受到更大的阻力,这也会导致瓦斯异常涌出加剧。 二、防治瓦斯异常涌出的技术措施 1. 合理排放瓦斯。定期对煤矿进行瓦斯检测和监测,积极采取技术措施,抽取和利用瓦斯,减少瓦斯残留和积累,以确保安全生产。 2. 加强通风系统。通风是预防煤矿事故的重要手段,通风系统的改进可以减少瓦斯的积蓄和积聚,确保瓦斯异常及时被排出,减轻瓦斯爆炸的危险。 3. 强化瓦斯抽采系统。采用更高效的抽采设备和技术,优化瓦斯排出管道和排气系统,以确保瓦斯随时被安全地捕捉和运输。

4. 加强瓦斯监测和报警系统。瓦斯异常涌出规模的监控和预测,特别是在大气压变化的情况下,应通过高精度的监测传感器和预测 模型等手段,有效识别和预警瓦斯异常,及时采取安全措施。 5. 建立紧急响应机制。一旦发生瓦斯事故,及时启动事故应急 预案,实施矿井应急疏散与事故调查,避免损失的扩大。 总之,针对大气压变化对瓦斯异常涌出的影响,要采取有力的 措施,从加强瓦斯抽采、通风系统改进、瓦斯监测预警和应急响应 机制等多方面入手,以确保煤矿生产的安全和可持续发展。

瓦斯超限事故突发原因

2014年瓦斯超限事故案例原因分析 1、工作面底板出现矸苞,煤层变酥、变薄后,煤壁发生片帮,造成瓦斯瞬间集中涌出,导致探头报警断电,是事故发生的直接原因。 2、工作面机尾老塘顶板较大面积突然垮落,采空区瓦斯在强大气流带动下瞬间大量涌出,导致上隅角瓦斯超限报警,是本次事故发生的直接原因。 3、备用发电机值班员责任心不强,不能迅速让备用发电机带负荷送电,是造成主通风机恢复时间过长直接原因。 4、巷道顶板顶板出现网兜,未及时处理导致顶板离层掉矸将风筒压断,是造成这起事故的直接和主要原因。 5、抽放队在施工钻孔时,未按规定使用汽水分离装置,导致钻孔内排出瓦斯直接进入巷道,是造成这起事故的直接和主要原因。 6、钻孔与前期施工钻孔打透,钻孔内瓦斯顺钻孔周围煤体裂隙帮上涌出,导致巷道瓦斯超限断电,是造成本次事故的直接原因。 7、未认真执行井下瓦斯抽采和防突措施,未严格落实两个“四位一体”防突措施,区域和局部瓦斯抽放均不达标;受割煤扰动影响,致使迎头高压瓦斯区的瓦斯瞬时喷出,是造成本次瓦斯超限事故的直接原因。 8、钻场喷浆人员在钻场口部喷浆时,掉落的喷浆回弹料落在风筒上,将第三节与第四节(由里向外)风筒接口拉开是事故发生的主要原因。 9、安全管理存在漏洞,通风管理、检修制度落实不到位。瓦斯

排放调控装置百叶窗手把受风机震动影响,手把固定螺丝松动,未及时发现处理,导致瓦斯排放调控装置百叶窗手把自动滑落缓慢关闭,是造成这起事故的直接和主要原因。 10、工作面煤层松软,距离贯通点不足30米,且巷道断面较大,导致巷道应力显现较为明显,局部地段瓦斯含量异常,工作面连续放煤炮,同时南帮片帮煤体下落,瓦斯瞬间涌出,是造成这起事故的直接原因。 11、更换风筒前,未制定更换风筒专项安全技术措施,未对局扇进行检查,隐患排查不到位,未能发现局扇开关存在故障,在更换风筒时,局扇无计划切,局扇风筒处于断开状态(按计划正在更换风筒),造成工作面迎头无风,导致瓦斯超限,是造成本次事故的直接原因。

影响瓦斯涌出的因素

影响瓦斯涌出的因素 决定于自然因素和开采技术因素的综合影响。(一)自然因素1、煤层和围岩的瓦斯含量,它是决定瓦斯涌出量多少的最重要因素。单一的薄煤层和中厚煤层开采时,瓦斯主要来自煤层暴露面和采落的煤炭,因此煤层的瓦斯含量越高,开采时的瓦斯涌出量也越大。2、地面大气压变化。地面大气压变化引起井下大气压的相应变化,它对采空区或坍冒处瓦斯涌出的影响比较显著开采技术因素1、开采规模矿井达产之前,绝对瓦斯涌出量随着开拓范围的扩大而增加。绝对瓦斯涌出量大致正比于产量,相对瓦斯涌出量数值偏大而没有意义。矿井达产阶段后,绝对瓦斯涌出量基本随产量变化并在一个稳定数值上下波动。对于相对瓦斯涌出量来说,如果矿井涌出的瓦斯主要来源于采落的煤炭,产量变化时,对绝对瓦斯涌出量的影响虽然比较明显,但对相对瓦斯涌出量影响却不大,开采工作逐渐收缩时,绝对瓦斯涌出量又随产量的减少而减少,并最终稳定在某一数值,这是由于巷道和采空区瓦斯涌出量不受产量减少的影响,这时相对瓦斯涌出量数值又会因产量低而偏大,再次失去意义。2、开采顺序与回采方法首先开采的煤层瓦斯涌出量大。采空区丢失煤炭多,回采率低的采煤方法,采区瓦斯涌出量大。顶板管理采用陷落法比充填法能造成顶板更大范围的破坏和卸压,临近层瓦斯涌出量就比较大。3、生产工艺瓦斯从煤层暴露面和采落的煤炭内涌出的特点是,初期瓦斯涌出的强度大,然后大致按指数函数的关系逐渐衰减。4、风量变化矿井风量变化时,瓦斯涌出量和风流中的瓦斯浓度会发生扰动,但很快就会转变为另一稳定状态。5、采区通风系统采区通风系统对采空区内和回风流中瓦斯浓度分布有重要影响。6、采空区的密闭质量采空区内往往积存着大量高浓度的瓦斯,如果封闭的密闭墙质量不好,或进、回风侧的通风压差较大,就会造成采空区大量漏风,使矿井的瓦斯涌出增大。

采空区瓦斯涌出的分析与防治

采空区瓦斯涌出的分析与防治 采空区瓦斯涌出是煤矿安全生产中常见的问题,瓦斯涌出一旦发生将给井下工作人员 的生命安全带来严重威胁,因此采空区瓦斯涌出的分析与防治显得尤为重要。本文将针对 这一问题展开详细的分析和防治措施。 一、采空区瓦斯涌出的成因分析 煤炭是一种有机岩石,在长期的地质过程中,经过地壳变动、受内部地热作用和外部 地下水的渗透等影响,逐渐形成了大量储藏在地下的煤层。而煤层中存在着大量的甲烷等 瓦斯,在采矿过程中,煤矿工作面周围的煤体会发生破裂和变形,导致储存在煤层中的瓦 斯逐渐向采空区涌出,形成采空区瓦斯涌出。 采空区瓦斯涌出的成因主要包括以下几个方面: 1. 煤层中的瓦斯:煤层中存在着大量的甲烷瓦斯,煤矿生产过程中,煤体开采后, 原来封闭的瓦斯便开始向采空区逸出。 2. 采空区的变形和破裂:在采矿过程中,煤层的开采会导致采空区的变形和破裂, 这会使得原本封闭的瓦斯开始向采空区涌出。 3. 地质构造和地下水的作用:地质构造和地下水的作用也会影响采空区瓦斯的涌出,例如在构造破碎带的作用下,瓦斯容易向采空区涌出,而地下水的渗透也会加速瓦斯的涌出。 采空区瓦斯涌出一旦发生将给煤矿生产和工作人员的安全带来极大的危害,主要表现 在以下几个方面: 1. 对煤矿生产的影响:采空区瓦斯涌出会对煤矿的生产带来影响,因为瓦斯是易燃 易爆气体,一旦遇到火花或高温等因素就会发生爆炸事故,造成严重的人员伤亡和设备损失。 2. 对工作人员的威胁:采空区瓦斯涌出会对井下工作人员的生命安全产生威胁,因 为瓦斯是无色无味的气体,一旦浓度达到燃爆极限,就会对工作人员的健康造成严重危 害。 3. 对环境的影响:采空区瓦斯涌出也会对环境造成影响,因为瓦斯是温室气体的一种,对大气的污染和地下水的影响都将造成环境的破坏。 为了减少采空区瓦斯的涌出,保障矿工的生命安全和煤矿生产的正常进行,必须采取 有效的防治措施。具体措施如下:

综采工作面瓦斯涌出来源及构成分析

综采工作面瓦斯涌出来源及构成分析 摘要:本文主要研究新景矿3#煤层煤与瓦斯突出灾害特征、提高灾害防治的针 对性,对于矿井煤与瓦斯突出灾害防治具有重要的指导意义。同时,作为阳泉矿 区典型突出矿井,新景矿研究成果也可为矿区其它矿井瓦斯灾害防治提供重要参考。瓦斯突出是新景矿常见的煤岩动力灾害类型,此类灾害的频繁发生严重制约 着矿井安全高效生产。通过对新景矿历年事故资料的统计分析,从技术及管理角 度总结了矿井瓦斯突出特征及其影响因素,并据此提出了相应的防治对策,为矿 井对此类灾害防治提供了一种新的思路。 关键词:瓦斯突出;瓦斯喷出;防治对策 1、瓦斯突出总体特征 新景煤矿3#煤层煤与瓦斯突出次数较多但单次事故规模不大,根据矿井瓦斯 动力现象资料记载,3#煤层自2004-11-11发生首次瓦斯突出以来,至今共发生瓦 斯突出210次,其中突出17次,喷出193次,单次瓦斯突出最大瓦斯涌出量为15862m3,最大突出煤量为203t。通过对历史瓦斯突出数据资料的分析,可以得 到3#煤层瓦斯突出的总体特征。 1.1瓦斯突出分布规律 统计资料显示,在3#煤层的210次瓦斯突出事故中,有110次(其中突出6次,喷出104次)发生在采煤工作面,占突出总次数的52.38%,而且采煤工作面 发生的瓦斯突出多为应力主导型,瓦斯涌出量不大,且具有明显的“分区分带”特征。 1.2瓦斯突出点煤的破坏类型 根据煤的破坏类型统计显示,在204次(有6次记录缺失)瓦斯突出事故中,有151次煤的破坏类型达到Ⅲ、Ⅳ级(占比74.02%);而且根据有记录的80次f 值测试结果,瓦斯突出事故点f值介于0.37~0.57之间,其中有57次f值小于0.5(占比71.25%)。可以看出,3#煤层瓦斯突出事故点煤体多为碎粒煤、糜棱煤, 煤体结构遭受构造应力的破坏较为严重,强度损失也较大,抵抗瓦斯突出的能力 较弱。 1.3瓦斯突出前征兆 根据突出预测指标K1值及突出征兆统计显示,在210次瓦斯突出事故中,有165次事故前预测K1值(占比78.57%)超标,而S值无1次超标且预测值普遍 偏小;有120次事故前出现吸钻、煤炮、喷孔等突出征兆(占比57.14%)。说明 K1值及突出征兆对3#煤层瓦斯突出较为敏感,但是仍有为数不少的漏报现象发生,在以后的防突工作中应强化瓦斯突出的预测预报。 2、瓦斯突出影响因素分析 2.1煤的物理性质 3#煤层实测原始相对瓦斯含量值大部分在8m3/t以上,最大值甚至超过 30m3/t,造成煤层原始瓦斯含量水平较高的主要原因之一是煤体自身的物理特性。第一,3#煤层为高变质程度无烟煤,煤层原始瓦斯生成能力强[1],煤层总体 瓦斯生成量大;第二,煤层对瓦斯的吸附能力强,煤层瓦斯吸附常数a最大值达36.58cm3(/g·r),大量瓦斯被吸附于煤体内部孔隙裂隙中;第三,煤层透气性 很低,煤层透气性系数仅为0.0957~0.5692m2/(MPa·2d),在很大程度上阻止 了瓦斯向周围煤岩体的运移与扩散。 2.2煤层及瓦斯赋存条件

采空区瓦斯涌出的分析与防治

采空区瓦斯涌出的分析与防治 随着煤矿开采的深入,采空区瓦斯涌出问题也日益突出。瓦斯涌出不仅会造成能源浪费,还会对矿井安全产生一定的威胁。分析采空区瓦斯涌出的原因,并采取相应的防治措施,具有重要的意义。 我们需要对采空区瓦斯涌出的原因进行分析。采空区瓦斯涌出主要有以下几个方面的 原因: 1. 煤体属性:煤体的孔隙度、渗透率和含气量等属性会直接影响瓦斯涌出量。一般 来说,孔隙度越大,渗透率越高,含气量越多的煤层,瓦斯涌出量就越大。 2. 煤层压力:煤层的地应力和瓦斯压力会影响瓦斯的涌出情况。当煤层压力超过一 定的极限值时,瓦斯就会自煤层内向外涌出。 3. 矿井工作面开采:矿井工作面开采是导致采空区瓦斯涌出的重要原因之一。在矿 井工作面开采过程中,切割煤层会释放煤层中的瓦斯,导致瓦斯涌出量增加。 1. 合理布局矿区:合理布局矿井工作面和通风系统,可以减少瓦斯涌出量。采用合 理的矿井工作面布局,可以有效地控制瓦斯涌出的范围和量。采用合理的通风系统,可以 及时排除矿井中的瓦斯,减少瓦斯涌出。 2. 加强瓦斯抽放:通过增加瓦斯抽放井和提高抽放效率,可以减少采空区瓦斯涌出量。瓦斯抽放井是为了抽取采空区内的瓦斯而设置的,通过增加瓦斯抽放井的数量和提高 抽放效率,可以有效地减少瓦斯涌出。 3. 增强瓦斯控制技术:采用先进的瓦斯控制技术,可以有效地防治采空区瓦斯涌出。可以采用钻孔抢救法、钻孔瓦斯抽取法等技术,对瓦斯涌出进行抑制或控制。 4. 做好瓦斯监测和预警:采用瓦斯监测系统对矿井中的瓦斯浓度进行监测,及时发 现瓦斯涌出的情况,并进行预警。通过及时的瓦斯监测和预警,可以及时采取相应的措施,防止瓦斯涌出造成的危害。 采空区瓦斯涌出分析与防治是保障矿井安全和减少能源浪费的重要措施。通过对瓦斯 涌出的原因进行分析,并制定相应的防治措施,可以有效地减少瓦斯涌出量,保障矿井的 安全运营。做好瓦斯监测和预警,可以及时发现瓦斯涌出的情况,并采取相应的措施,防 止瓦斯涌出造成的危害。

高瓦斯矿井防治瓦斯异常涌出措施的应用

高瓦斯矿井防治瓦斯异常涌出措施的应用 高瓦斯矿井是指煤层瓦斯含量高于规定标准的矿井,煤层瓦斯是煤炭开采过程中常见的有害气体,对人体健康和生产安全造成严重威胁。在高瓦斯矿井中,瓦斯异常涌出是一种常见现象,一旦瓦斯异常涌出发生,将会给煤矿生产带来严重的安全隐患,甚至引发重大事故。采取有效的措施防治高瓦斯矿井中瓦斯异常涌出是十分重要的。本文将详细介绍高瓦斯矿井防治瓦斯异常涌出的措施及其应用。 一、高瓦斯矿井瓦斯异常涌出的原因分析 高瓦斯矿井瓦斯异常涌出的原因主要包括以下几个方面: 1. 煤层地质条件 煤层的厚度、倾角、深度、构造及裂隙等地质条件对瓦斯的生成、储集和运移起着决定性的作用。煤层中裂隙多、透气性强的地层瓦斯异常涌出的可能性就越大。 2. 开采工艺 开采工艺是导致瓦斯异常涌出的重要原因之一。采用爆破破碎作业,瓦斯异常涌出的风险会大大增加。 3. 矿井通风系统 通风系统的不完善将导致瓦斯在矿井内积聚,一旦遇到点火源就会导致火灾或爆炸。 4. 矿井设计参数 如煤柱宽度、采场长度、工作面水平开采宽度等参数的设定,直接关系到煤层覆岩的运移规律、瓦斯涌出的动态规律等。 1. 合理开采工艺 在高瓦斯矿井中,合理的采煤工艺能够减少矿井开采对瓦斯地质条件的破坏,减少瓦斯异常涌出的可能性。采用非煤破碎作业、液压支架等无烟煤工艺技术,可有效地减少矿井内瓦斯的积聚。 2. 完善通风系统 完善的通风系统是保障矿井内安全的重要条件之一。通过提高抽放风的风量、改进通风系统布局、增加风井、设置局部通风机等方法,可以有效地减少瓦斯在矿井内的积聚,防止瓦斯异常涌出。

3. 加强监测预警 加强瓦斯的监测预警,能够早期发现瓦斯异常涌出的迹象,及时采取措施加以控制。 对于高危区域,可设置自动化监测装备,一旦发现有瓦斯异常涌出的迹象,立即发出报警 信号,预防事故的发生。 4. 合理的矿井设计参数 合理的设计参数能够减少矿井内的瓦斯积聚,控制瓦斯异常涌出。技术人员在设计矿 井时应充分考虑地质条件、矿井布局、通风系统等因素,制定合理的设计参数,预防和控 制瓦斯异常涌出的发生。 5. 液化瓦斯治理技术 液化瓦斯是在煤矿瓦斯抽采过程中,通过降低瓦斯的温度和压力,使其部分成分液化后,再进行收集抽放,并通过合理的再利用,达到治理瓦斯的目的。液化瓦斯技术能够有 效地降低矿井内瓦斯积聚的风险,减少瓦斯异常涌出的发生。 6. 安全生产管理 加强瓦斯防治技术建设,规范安全生产管理,是预防和控制瓦斯异常涌出的关键。要 加强对矿井内作业人员的安全教育和培训,提高他们的安全意识,严格执行安全操作规程,确保煤矿生产的安全性和稳定性。 某煤矿位于山西省,是一座高瓦斯矿井。该煤矿煤层良好,瓦斯含量高,容易引发瓦 斯异常涌出。为了控制和预防瓦斯异常涌出,该煤矿采取了一系列有效的防治措施。煤矿 对矿井通风系统进行了全面升级改造,增加了通风机的数量和风量,改善了矿井内的通风 环境,有效减少了瓦斯的积聚。煤矿加强了对瓦斯的监测预警,设置了自动化监测装备, 实现了对瓦斯浓度、风速等数据的实时监测,确保了矿井的安全生产。煤矿对矿井内作业 人员进行了安全教育和培训,提高了他们的安全意识和技能水平,有效减少了事故的发生率。通过这些措施的应用,该煤矿成功地控制了瓦斯异常涌出的风险,取得了良好的防治 效果。 四、总结 瓦斯异常涌出是高瓦斯矿井中一种常见的安全隐患,对煤矿的生产安全和工人的健康 造成严重威胁。为了预防和控制瓦斯异常涌出,煤矿应采取合理有效的防治措施。合理开 采工艺、完善通风系统、加强瓦斯监测预警、合理的矿井设计参数、液化瓦斯治理技术以 及安全生产管理等措施的应用,能够有效地减少瓦斯的积聚,预防和控制瓦斯异常涌出的 发生。通过以上的措施的应用案例,我们可以看到,这些措施对预防和控制瓦斯异常涌出 具有重要的意义,对煤矿的安全生产起到了积极的作用。煤矿应根据自身的实际情况,选 取合适的技术措施,有效预防和控制瓦斯异常涌出的发生,确保煤矿的安全稳定生产。

矿井瓦斯涌出量的影响因素

矿井瓦斯涌出量的影响因素 矿井瓦斯涌出量的大小,取决于自然因素和开采技术因素的综合影响。 (1)自然因素 1)煤层和邻近层的瓦斯含量 煤层和邻近层的瓦斯含量是瓦斯涌出量大小的决定因素。开采煤层的瓦斯含量高,瓦斯的涌出量就大。当开采煤层的上部或下部都有瓦斯含量大的煤层或岩层时,由于未受采动影响,这些邻近层内的瓦斯也要涌人开采层,从而增大了矿井瓦斯涌出量。 2)地面大气压及气温 地面大气压的变化与瓦斯涌出量的大小有密切关系。地面大气压力升高时,矿井瓦斯涌出量减少。地面大气压力下降,瓦斯涌出量增大。气温的影响体现在其变化导致大气压的变化,进而影响瓦斯涌出量的大小。 (2)开采技术因素 1)开采规模 开采规模是指开采深度、开拓、开采范围及矿井的产量而言。开采深度越深,随着瓦斯含量的增加,瓦斯涌出量就越大。在瓦斯赋存条件相同时,一般是开拓、开采范围越大,则瓦斯绝对涌出量越大,而瓦斯相对涌出量差异不大;产量增减,往往瓦斯绝对涌出量有明显

的增减,而相对涌出量的变化不很明显。当矿井的开采深度与规模一 定时,若矿井涌出的瓦斯主要来源于采落的煤,产量变化时,对绝对 涌出量的影响比较明显,对相对涌出量的影响不大;若瓦斯主要来源 于采空区,产量变化时,绝对瓦斯涌出量变化较小,相对瓦斯涌出量 则有明显变化。 2)开采顺序与回采方法 首先开采的煤层(或上分层)排放了邻近层的瓦斯,因此,瓦斯 涌出量大。后退式开采程序比前进式开采程序瓦斯涌出量要少,属于 回采率低的采煤方法,采区瓦斯涌出量大。陷落法管理顶板比充填法 瓦斯涌出量大。 3)生产过程 瓦斯涌出量一般随开采过程的进行而随时间的延续快速下降。 4)矿井风压 理论上,与大气压对瓦斯涌出量的影响相同。抽出式通风的矿井,瓦斯涌出量随矿井通风压力(负压)的提高而增加。压人式通风矿井,瓦斯涌出量随矿井通风压力(正压)的提高而减少。 5)空区的管理 采空区的密闭质量影响瓦斯涌出量。抽出式通风的矿井,瓦斯涌 出量随密闭质量的提高而减少;压入式通风矿井则正好相反。

高瓦斯矿井防治瓦斯异常涌出措施的应用

高瓦斯矿井防治瓦斯异常涌出措施的应用 随着我国煤矿开发的深入,瓦斯涌出问题成为矿井安全生产中的一个重要问题。瓦斯 是煤矿中最具危险性的气体之一,其在煤层中的积聚和涌出会导致矿井瓦斯爆炸事故的发生,给矿井安全生产带来巨大风险。对瓦斯异常涌出问题进行防治,是保障矿工生命安全 和矿井安全生产的关键之一。本文将着重介绍高瓦斯矿井防治瓦斯异常涌出措施的应用, 以期为矿井安全生产提供技术支持和参考。 一、高瓦斯矿井瓦斯异常涌出原因分析 煤层中的瓦斯主要来源于煤的自然分解和生物分解过程,同时也受地质构造、煤层结构、矿井开采方式等因素的影响而产生。在高瓦斯矿井中,矿井工作面的开采活动会破坏 煤岩体的完整性,导致瓦斯从煤层中释放出来,进入矿井巷道和工作面,造成瓦斯浓度升高,甚至出现异常涌出现象。要想有效防治高瓦斯矿井瓦斯异常涌出,必须深入分析其产 生原因,找准瓦斯异常涌出的根源,有针对性地制定防治措施。 二、高瓦斯矿井防治瓦斯异常涌出措施 1. 提高瓦斯抽放效率 矿井中的瓦斯主要通过瓦斯抽放系统进行抽放,降低矿井瓦斯浓度。提高瓦斯抽放系 统的效率是防治瓦斯异常涌出的重要一环。可以采取增加瓦斯抽放孔数、提高抽放设备的 抽放功率、改进抽放管道布局等措施,以提高瓦斯抽放系统的抽放效率,降低瓦斯浓度, 减少瓦斯异常涌出的风险。 2. 关键区域瓦斯抽放 矿井中存在一些瓦斯积聚较为严重的关键区域,这些区域是瓦斯异常涌出的重要源头。为了有效防治瓦斯异常涌出,需要对这些关键区域进行重点瓦斯抽放。可以通过增加抽放 孔数、加大抽放管道直径、加强抽放设备的功率等手段,增加对关键区域的瓦斯抽放量, 及时清除这些区域中的瓦斯积聚,减少瓦斯的异常涌出。 3. 提高瓦斯的利用率 在矿井瓦斯抽放的过程中,抽出的瓦斯可以通过合理的利用手段,实现资源的再利用,提高瓦斯的利用率。目前,矿井瓦斯的利用方式主要包括发电、制氢、化学产品生产等途径,可以充分利用瓦斯的能量价值,减少瓦斯对环境的污染,并能有效防治瓦斯异常涌出 的风险。 4. 加强巷道支护措施

矿井瓦斯地质影响因素及事故防治探析

矿井瓦斯地质影响因素及事故防治探析 瓦斯是煤矿的主要灾害之一,是在煤的形成过程中逐渐产生的气体。影响矿井瓦斯含量的因素有多种。其中因为地质的原因会使得不同煤田,同一个煤田,同一个矿井不同位置的采区瓦斯含量不同。瓦斯爆炸事件一直是影响煤矿安全的重要事故之一,本文分析了影响矿井瓦斯地质的主要因素,以及防治此类事故发生的措施。 标签:矿井瓦斯;地质影响因素;事故防治 煤矿瓦斯爆炸事件是煤矿安全事故中的重要事件。近年来瓦斯爆炸事件不断发生,因此,对于煤矿工作环境中的瓦斯爆炸事故应该作为重点防治对象,采取各种措施从根源上限制这类事故的发生。 1 影响矿井瓦斯地质的主要因素 1.1 煤本身具有的性质 煤对瓦斯具有一定的吸附能力,这是有煤的孔隙和品质决定的,不同煤种的瓦斯含量不同。煤在形成初期,结构较为疏松,孔隙较大,存在较多的游离瓦斯。但是这个阶段的煤质主要以褐煤为主,受到煤物化的影响没有形成大量瓦斯。后期煤受到地质的影响,汇集在一起,缝隙缩小,形成坚固的煤炭,吸引瓦斯附属的功能下降,煤质受自然條件影响不断变化,内部就会衔生出许多细小的缝隙,最后形成无烟煤,对瓦斯具有较强的吸附能力。但是不是煤对瓦斯吸附能力强,含有瓦斯量就越大。 1.2 煤层赋存要求 处于煤层中间的瓦斯,受到底层的压力,就会在煤层中不断活动,其活动幅度的大小和煤层、围岩的浸透程度密切相关。其浸透程度越大的围岩,瓦斯散发的越快,反之瓦斯就会被存储在煤层中。瓦斯能在水中溶解,瓦斯会随着底下水的流动而散发。另外,瓦斯的含量也受到水分子的影响,它能使煤的表面对瓦斯的吸着功能有所下降。因此,含水量较多的煤层,其瓦斯含量相对就少。 1.3 地质构造因素的影响 同一个矿区中瓦斯含量不同的主要原因是因为地质构造的区别。通常来说,开放性断层的地质瓦斯含量较少;压性断层瓦斯含量较多。地质构造是影响瓦斯存储的最重要因素之一。对于封闭型地质构造可以把瓦斯进行封闭,开放性地质构造可以合理的排放瓦斯。瓦斯的喷出一般发生在地质构造被破坏地带、溶背斜、储瓦斯区等区域,这是瓦斯喷出的最佳渠道,对于矿井的安全生产起着关键性的作用。

在煤矿井下引起瓦斯异常的原因十分复杂,一般包含以下10种情况

在煤矿井下引起瓦斯异常的原因十分复杂,一般包含以下10种情况:1、瓦斯传感器校验 煤矿井下复杂恶劣环境造成传感器零点漂移的现象,为达准确监测,瓦斯传感器需要定期进行一次标准气样校验。根据《煤矿安全规程》的操作要求,结合煤矿2%的瓦斯校准气样,瓦斯传感器校验的理论特征表现应分为三个阶段:首先将瓦斯传感器置于空气样中,瓦斯监测数据回零;然后将空气样置换成浓度2%的瓦斯校准气样,瓦斯浓度迅速上升至2%;最后校准气样解除,瓦斯监测数据回落至巷道风流中瓦斯浓度的数值。典型的瓦斯传感器校验时间序列如图1所示,瓦斯传感器校验开始阶段瓦斯浓度下降,随后快速上升,在18:37:37时刻达到峰值2.03%,随后开始下降并回落至正常值。 图1瓦斯传感器校验 2、瓦斯传感器故障 传感器故障受井下复杂环境的影响,瓦斯传感器时常发生故障,如瓦斯传感器掉落、碰撞、进水等,导致瓦斯传感器内部出现接线松动等故障,或者瓦斯传感器因为老化而导致故障。瓦斯传感器一旦发

生故障,会向地面监控系统反馈失真数据甚至错误数据,使值机人员无法准确掌握井下瓦斯的真实信息。因此,及时识别瓦斯传感器故障,采取修复或替换措施具有重要意义。 图2漂移型传感器故障 3、瓦斯传感器位移 煤矿井下布置的传感器位置根据井下工作需要会不定期改变,尤其是回采工作面瓦斯传感器。由于瓦斯传感器实时向煤矿监控系统上传瓦斯浓度数据,在传感器位置移动的瞬间或者过程中,瓦斯数据就会出现异常波动,典型的传感器位移期间瓦斯监测数据如3所示,瓦斯传感器位移期间,瓦斯监测数据首先快速上升至相对较高的值,随后在平稳状态维持了较短的时间,最后快速下降,回落至正常值。

高瓦斯矿井煤巷掘进瓦斯涌出影响因素分析及防治

高瓦斯矿井煤巷掘进瓦斯涌出影响因素分析及防治 摘要:矿井瓦斯是影响煤矿安全生产的重要危险因素之一, 是煤矿“一通三防”工 作的重点, 瓦斯涌出量是矿井通风管理的主要指标。随着矿井机械化程度的提高, 长走向采煤工作面的普及和推广,高瓦斯、长距离掘进工作面的通风管理已经成为局部通风的主要工作。 关键词:高瓦斯矿井煤巷;掘进瓦斯涌出影响因素;防治; 随着开采水平的延深,煤层的瓦斯压力和瓦斯含量随之增大,矿井瓦斯等级升高,低瓦斯矿井变为高瓦斯矿井,高瓦斯矿井变为突出矿井。同时,随着采煤机械化程度的提高,推进速度加快,掘进巷道瓦斯涌出量急剧增加,经常造成瓦斯浓度超限。一旦瓦斯超限,就必须停止掘进,采取瓦斯抽采措施,这影响了掘进生产的正常进行,成为制约大型煤矿采掘失调的主要原因。 一、综掘煤巷瓦斯涌出特征 瓦斯预测是瓦斯防治的重要技术环节。由于机械化掘进强度大、速度快, 综掘工作面瓦斯涌出独具特征, 其主要体现在:1)与炮掘工作面相比, 掘进速度加快, 绝 对瓦斯涌出量增大。由于综掘与炮掘工艺不同, 前者比后者掘进速度快得多, 煤层瓦斯释放速度加快, 而稀释的时间又不像炮掘那样充分, 因此, 工作面绝对瓦斯涌出量明显增加。2)瓦斯涌出的不均匀性相对减小。综掘工作面的综掘工序有明显的连续性, 瓦斯涌出量尽管有波动, 但与炮掘工作面相比, 不均匀性相对下降。3)相对瓦斯涌出量减小。综掘工作面掘进速度快, 落煤与运煤是流水线作业, 加之机械落煤的粒度分布均匀, 使存在于落煤中的吸附瓦斯未待充分解吸就随着运输机很快 地被运出工作面,使煤产量增加的倍数大于瓦斯涌出量增加的倍数。4)绝对瓦斯涌出量增大。由于综掘工作面机械设备较多, 人员相对也多, 空间小;而掘进速度加快, 落煤量增加, 绝对瓦斯涌出量相应增大。5)沿采空区掘进的煤巷综掘工作面,由于裂隙导通掘进巷道与采空区,造成采空区瓦斯涌出掘进巷道,也会导致掘进巷道内瓦斯浓度升高。 二、高瓦斯矿井煤巷掘进瓦斯涌出影响因素 1.煤巷掘进瓦斯涌出量统计。回风流中的瓦斯涌出量在前期增加较快,后期 逐渐变缓,当巷道掘进后,在一个稳定值附近小幅波动,增幅逐渐变小,此时巷道进尺出现这种现象,主要是由于在巷道掘进过程中,巷道周围煤层中的瓦斯压力平衡状态不断遭到破坏,瓦斯压力重新分布,煤层渗透性增加,卸压带内的瓦斯在压力梯度作用下沿煤体裂隙向巷道涌出。该工作面采用综合机械化掘进,其掘进速度快,支护稳定,巷帮震动破坏程度小,在较短的时间内巷道帮瓦斯排放达到极限。巷道煤壁瓦斯涌出强度随时间延长降低,理论上煤壁释放过程是无限的,但实际上经历一定暴露时间后,连续掘进长度达到一定数值,巷道瓦斯涌出量趋于稳定值。所以在巷道达到一定的长度时,回风流中瓦斯涌出量会趋于一个稳定值。在工作面掘进速度13 m/d 的情况下, 实测回风顺槽掘进工作面瓦斯涌出稳定值对应长度根据实测的钻孔流量数据,得出煤壁瓦斯涌出强度随时间变化的函数。 2.掘进工作面瓦斯涌出量构成分析。顺层钻孔煤层纵向瓦斯流动的影响由于 受到顶底板的限制,影响范围有限,相对于沿煤层走向的瓦斯流动小得多。结合现场条件,钻孔煤体受采动影响时,破坏原来的平衡状态,当煤层透气性好、衰减较慢时,瓦斯流场不断向内部延伸,容易造成瓦斯超限。在达到新的平衡后,瓦斯流场范围保持恒定,煤壁瓦斯涌出量的大小仅取决于流场范围内吸附态瓦斯

影响矿井瓦斯涌出量的因素

影响矿井瓦斯涌出量的因素 摘要:文章介绍矿井生产过程中,地质因素、开采因素和自然因素对矿井瓦斯涌出量 的影响。 关键词:瓦斯涌出量;瓦斯含量;瓦斯渗透性;通风压力;大气压 矿井瓦斯喷出量就是指矿井生产过程中以普通喷出方式实际涌向冶炼工作空间的瓦斯 数量。研究影响矿井瓦斯喷出量的因素就是为给矿井设计和瓦斯管理提供更多关键的依据,也就是确保矿井安全生产的须要。 1.地质因素 1.1煤层和周边煤、岩层的瓦斯含量采矿煤层的瓦斯含量低,其瓦斯喷出量也必然小;采矿煤层本身的瓦斯含量并不低,但在采矿煤层的上部或下部成矿存有瓦斯含量小的煤层(通常称作周边层)或岩层,由于受到采矿的影响,这些周边煤(岩)层中的瓦斯就要大量流 向采矿煤层的采空区和生产空间,从而减少了矿井的瓦斯喷出量。这些就是矿井瓦斯喷出 量的决定因素。此外,周边层的厚度、层数以及与采矿层的间距等也都显著地影响至矿井 瓦斯喷出量。 1.2煤层和围岩的瓦斯渗透性 煤层与围岩的渗透性对于矿井瓦斯喷出量的大小具备十分关键的影响。渗透性弱的煤层,瓦斯不易在其中流动,流速慢,瓦斯喷出强度小,矿井瓦斯喷出量就小;围岩的瓦斯 渗透性弱,有助于周边 层的瓦斯向开采层的开采空间放散,矿井的瓦斯涌出量也随之增大。 影响煤层和岩层渗透性的因素除与原生孔隙度、孔隙大小、后期遭遇结构毁坏的程度 及结构裂隙的性质有关外,还与在受采动后煤层和围岩所产生的采动裂隙的发育程度以及 采动裂隙发育的范围有关。采动裂隙的发育程度及发育范围又与顶底板岩石的机械物理性质、单薄比、工作面长度、采矿范围、作业方式等因素有关。 2开采因素2.1开采规模 采矿规模泛指采矿深度、拓展和采矿范围、矿井产量以及工作面个数、长度、大力推 进速度等。在一定深度范围内煤层瓦斯含量随其埋深度的减少而减小。在我国目前采矿技 术条件下,采矿深度越深瓦斯喷出量也就越大。在相近的瓦斯地质条件下,拓展与采矿范 围小、产量低的矿井、水平和采区其绝对瓦斯喷出量相对说道比较小。当拓展与采矿达至 一定范围,产量达至一定水平之后,矿井相对瓦斯喷出量达至一定数量后变化并不大。 在生产工艺和瓦斯地质条件基本相似的条件下,随着产量的增减矿井绝对瓦斯涌出量 有明显的增减,而相对瓦斯涌出量的变化则不明显。

对低瓦斯矿井解决瓦斯涌出异常问题的探索性思考

对低瓦斯矿井解决瓦斯涌出异常问题的探索性思考随着能源需求的不断增长,煤炭等矿产资源的开采成为了必须 面对的难题。在煤炭开采过程中,由于地质构造、煤体性质等因素 的影响,超过了煤层自身吸附和孔隙压力的瓦斯便会逸出到井下, 形成瓦斯涌出现象,这不仅影响安全生产,还存在巨大的经济利益,因此对于低瓦斯矿井解决瓦斯涌出异常问题至关重要。 一、瓦斯涌出异常问题的概述 低瓦斯矿井中的瓦斯涌出量不大,但其确实存在瓦斯涌出异常 的问题。这是由于煤岩体的特殊性质和地质因素的共同作用导致的,例如煤体中的天然裂隙、岩性地质因素、煤的排列方式、构造裂隙等。这些因素不仅会影响煤层中的瓦斯运移,还会导致瓦斯的不均 匀分布和不稳定,从而引起瓦斯涌出异常问题。 二、解决瓦斯涌出异常问题的思考 1. 加强预测监测:“瓦斯不泄,安全为先”,预测瓦斯的运移 方向、预测瓦斯的二次分布区域、预测瓦斯的数量,是在低瓦斯矿 井中预防瓦斯涌出异常的有效手段。因此,需要在矿井开采前、采后、采中进行三个监测阶段的瓦斯浓度和压力监测,根据瓦斯浓度 与压力趋势曲线进行分析研判,预测瓦斯涌出异常的情况。 2. 开展改造提升:“瓦斯治理有方可治之”,改造提升是解决 瓦斯涌出异常问题的有效途径之一。可以通过改变开采时间、采煤 方式和采场布局等措施来缓解瓦斯压力,减少瓦斯涌出量。在采煤 过程中,可以适当增加支护,提高抽采效率,防止井下空气流动不畅,进一步提高瓦斯排放效率,减少管路泄漏情况。

3. 通过技术手段解决瓦斯涌出异常问题: (1)瓦斯抽采:在矿井中通过瓦斯抽采来减少井下瓦斯浓度,使瓦斯不会引发火灾和爆炸事故。 (2)瓦斯卸压:可以通过钻孔放瓦,减轻煤层应力,降低瓦斯压力,解决瓦斯涌出和瓦斯爆炸问题。 (3)煤体增渗:在井下煤体中注入一定量的润滑剂或增渗剂,增大煤体内部孔隙,降低煤体的渗透阻力,有助于降低煤体的有效应力,并增强煤层的稳定性。 (4)硬盘封隔:用钻孔设备对低瓦斯矿井原有硬盘进行封堵,在封堵硬盘的同时,增强隔水、隔气性能,降低煤层顶板的应力,降低瓦斯涌出量和煤层爆炸的风险。 三、总结 对于低瓦斯矿井解决瓦斯涌出异常问题的探索性思考,需要从多个方面入手,结合实际情况,找到最为适合的措施,加强预防和控制,保证煤炭开采过程的安全和稳定进行。同时,需要加强技术研究,不断探索新的技术手段,提升矿井瓦斯管理水平,为煤炭开采提供安全有保障的技术支持。

矿井灾害原因分析(瓦斯、煤尘、火灾、顶板、冲击地压、井下硫化氢、机电运输)

矿井灾害原因分析 (瓦斯、煤尘、火灾、顶板、冲击地压、井下硫化氢、机电运输) 一、瓦斯 (一)瓦斯来源 1.本煤层瓦斯: 主要有:采煤工作面,掘进工作面,采空区。 2.邻近层瓦斯: 4上煤( 4上-1、4上-2)。 3.预计揭露的断层:40103工作面DF1、DF2断层;41109工作面DF13、FX13断层。 4.抽采井:40204工作面DFS-05-V、DFS-C02H、DFS-C02V;41213工作面DFS-148、DFS-150、DFS-152。 (二)灾害原因分析 1.2020年瓦斯等级鉴定为高瓦斯矿井,预计2021年绝对瓦斯涌出量150m3/min。 2.瓦斯局部积聚 瓦斯易积聚的地点有:采煤工作面上隅角,顶板冒落的空间、 风速较低的巷道顶板附近、停风的盲巷、钻场、密闭墙前,采煤机 附近(刮板输送机机尾、底部溜槽等)。 3.局部瓦斯涌出 瓦斯涌出地点主要有:采空区、冒落带、盲巷、正在施工的钻孔、闭墙等。 二、煤尘 (一)煤尘来源

掘进工作面、采煤工作面、运输大巷、胶带大巷、回风大巷、运输系统的各转载点以及巷道锚喷作业等。 (二)灾害原因分析 矿井生产或者掘进过程中产生大量煤尘,致使煤尘堆积,进而发生煤尘爆炸是导致煤尘灾害的主要原因。 三、火灾 (一)外因火灾 1.存在明火:如吸烟、电火焊等。 2.电气设备:电气失爆等。 3.放炮:未按规定放炮等。 4.静电火花:如穿化纤衣服等。 5.瓦斯、煤尘爆炸等引起的火灾。 6.机械摩擦及物体碰撞产生火花。 7.其它。 (二)内因火灾 矿井所开采的4、4上煤层均属于容易自燃煤层,最短自然发火期30天。 煤矿井下经常发生内因火灾主要有以下地点: 1.采空区,特别是大量遗煤而又未及时封闭或封闭不严。 2.巷道两侧受地压破坏的煤柱。 3.巷道中长期堆积的浮煤。 4.巷道发生冒顶后的高冒空洞中。

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