周边采空区对采煤工作面瓦斯涌出量影响
瓦斯排放率对近距离煤层开采的瓦斯涌出量影响

, 李宝富 , 张兵奇 , 庞泽明 2
( 1 . 古交市煤炭工业局, 山西 太原 0 3 0 2 0 0 ; 2 . 河 南理工大学 能源科 学与工程学院, 河南 焦作 4 5 4 0 0 0 )
[ 摘
要 ] 采用分源预测法对鼎盛煤业 2 和3 近距 离煤层 开采时的矿 井瓦斯涌出量进行预 测 。在 煤层 瓦斯地 质赋 存条 件相 似 的情 况 下 , 2 和3 煤 层 瓦斯 涌 出量预 测 结 果相 差较 大 。邻近层 瓦斯排放 率是 影响 近距 离煤 层 瓦斯 涌 出量预 测 结果相 差较 大的 最 主要 因素 。 [ 关键词 ] 瓦斯 排放 率 ; 瓦斯 涌 出量 ; 近距 离煤 层 : 分源预 测 法 [ 中图分类号]T D 7 1 2 + . 3[ 文献标识码 ]B [ 文章编号]1 6 7 2 _ 9 9 4 3 ( 2 0 1 3 ) 0 1 - 0 0 2 0 - 0 3 统计法两种方法进行瓦斯涌出量预测 。
矿 山统 计 法 是在 地 质 条件 相 似 的前 提 下 , 根 据积 累 的足够 瓦斯实 测资料 ,经过数 理 统计 分 析
0 引 言
我 国是 世界 上 最 大 的煤 炭生 产 国和消 费 国 , 由于我 国煤层 开采 地质条 件 复杂 ,煤矿 事故 时有 发 生 ,而 煤 矿 的重 大 事 故 中 瓦斯 事 故 占 7 5 %以 上, 瓦斯 是 危 害矿井 安 全生 产 的重 要 因素 之一 … 1 。 根 据对 2 0 0 7 — 2 0 1 0年 间 瓦斯事 故 的统 计 结果 , 4 a 间共 发生 瓦斯 类事 故 2 1 4起 , 死亡 1 6 8 8 人_ 2 _ 。 为
能 源 技 术 与 管 理
2 0
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 2 - 9 9 4 3 . 2 0 1 3 . 0 1 0 0 8
采煤工作面通风与瓦斯涌出的相关分析

采煤工作面通风与瓦斯涌出的相关分析摘要:对于高瓦斯矿井而言,矿井瓦斯涌出量一般分为抽采量与风排瓦斯量两部分。
瓦斯抽采不仅可以将抽采后的瓦斯高效利用,而且可以降低向工作面涌出的瓦斯量,利于工作面安全高效生产。
风排瓦斯则指靠通风方式排出工作面瓦斯,工作面风量大小、管理机制等因素对与瓦斯涌出均有关系。
基于此,文章从瓦斯涌出规律、来源、方式等因素的分析入手,对采煤工作面通风专业可采用的措施进行了总结探究,以求能够为煤矿通风管理工作者提供思路。
关键词:采煤工作面;通风工作;瓦斯涌出引言煤矿开采行业属于一种高危职业,特别是对于井工开采的煤矿而言,其危险性更高。
在生产作业中,为更好的保障矿井施工人员的人身安全,有效预防各类灾害事故的发生,确保企业的正常生产工作顺利进行,各煤炭企业必须严把安全生产关,做好安全风险管控及隐患排除工作。
瓦斯一直是煤矿开采工作中最重大的隐患之一,瓦斯的涌出虽然在开采过程中不可避免,但规范的通风措施与严格的瓦斯检测制度却能够将采煤工作面中的瓦斯含量控制在安全范围之内,而想要做好通风工作,对瓦斯涌出进行基本的了解与分析也是十分必要的。
1 采煤工作面瓦斯涌出的相关分析1.1 瓦斯涌出来源的分析在进行开采工作时,煤层结构的平衡会受到破坏,从来源上来看,工作面涌出的瓦斯主要有落煤涌出瓦斯、煤壁涌出瓦斯、采空区涌出瓦斯三种。
落煤涌出瓦斯一般形成于开采过程中,开采工作对煤层的破坏使煤分解为块状或粒状,其瓦斯吸解强度因此提高,含有的瓦斯量也不断增多,随着开采、运输工作的进行,其中的瓦斯就会不断释放到空气中来。
同时,采煤作业会增加煤壁的压力,是煤体处于卸压状态,进而形成卸压区,随着煤壁缝隙的不断出现,煤体中的瓦斯就会从裂隙中排出,这样就形成了煤壁瓦斯涌出。
至于采空区瓦斯则是指开采上下煤层间由于采动影响,使卸压区的瓦斯沿裂隙流动,最终在采空区涌出,并随风流涌向工作面或回风巷。
1.2 瓦斯抽放方法分类按瓦斯抽放的来源一般分为本煤层、邻近层和采空区抽放等方式,按时间可以分为采前预抽、边采边抽和采后抽放;按工艺可分为巷道抽放、钻孔抽放以及巷道钻孔混合抽放。
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。
矿井瓦斯涌出量决定因素

矿井瓦斯涌出量决定因素矿井瓦斯涌出量是指矿井生产过程当中以普通涌出方式实际涌入采掘工作空间的瓦斯数量。
研究影响矿井瓦斯涌出量的因素是为给矿井设计和瓦斯管理提供重要的依据,也是保证矿井安全生产的需要。
1.地质因素1.1煤层和邻近煤、岩层的瓦斯含量开采煤层的瓦斯含量高,其瓦斯涌出量也必然大;开采煤层本身的瓦斯含量并不高,但在开采煤层的上部或下部赋存有瓦斯含量大的煤层(通常称之为邻近层)或岩层,由于受开采的影响,这些邻近煤(岩)层中的瓦斯就要大量流入开采煤层的采空区和生产空间,从而增加了矿井的瓦斯涌出量。
这些是矿井瓦斯涌出量的决定因素。
此外,邻近层的厚度、层数以及与开采层的间距等也都明显地影响到矿井瓦斯涌出量。
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涌出量的大小具备非常重要的影响。
渗透性强的煤层,瓦斯易于在其中流动,流速快,瓦斯涌出强度大,矿井瓦斯涌出量就大;围岩的瓦斯渗透性强,有利于邻近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、后期遭受构造破坏的程度及构造裂隙的性质有关外,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、松散比、工作面长度、开采范围、作业方式等因素有关。
2开采因素2.1开采规模开采规模泛指开采深度、开拓和开采范围、矿井产量以及工作面个数、长度、推进速度等。
在一定深度范围以内煤层瓦斯含量随埋藏深度的增加而增大。
在我国目前开采技术条件下,开采深度越深瓦斯涌出量也就越大。
在相似的瓦斯地质条件下,开拓与开采范围大、产量高的矿井、水平和采区其绝对瓦斯涌出量相对说比较大。
当开拓与开采达到一定范围,产量达到一定水平之后,矿井相对瓦斯涌出量达到一定数量后变化不大。
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。
影响瓦斯涌出的因素

影响瓦斯涌出的因素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(包括回采工作面后部采空区和封闭不严的老空区)或坍冒处瓦斯涌出的影响比较显著(二)开采技术因素1、开采规模(1)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。
(2)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,(3)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(或分层)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(煤壁和钻孔)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(可达60〜70%,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。
矿井采空区瓦斯管理制度

矿井采空区瓦斯管理制度
1.由矿总工程师组织相关人员分析在采或即将开采的回采工作面开采层残留煤、采空区周边煤柱、相邻煤层、相邻回采工作面封闭的采空区、工作面及其开采区域周边地质构造等因素的瓦斯情况,辩识采空区瓦斯源,制定防范措施。
2.采空区瓦斯涌出导致超限的主要类型:回采工作面初采期间直接顶大面积悬顶、回采工作面上隅角大面积悬顶、回采工作面来压老顶裂隙带导通断层面。
3.为了防止采面隅角瓦斯超限,当采面落煤期间隅角或回风巷瓦斯浓度达到0.8%时必须采取采空区埋管抽采或高位钻孔抽采等综合措施进行治理。
4.优先按以下顺序采取措施:Y型通风、预抽瓦斯、高位钻孔抽放、穿层钻孔抽放和风巷悬空密闭插管抽放。
(1)采用Y型通风时,分段在巷帮向采空区插管抽放瓦斯。
(2)受地质构造影响的采区隔离煤柱必须进行有效的预抽并确保达标。
(3)无法进行Y型通风的工作面初采前必须采取高位钻孔抽放措施,否则不得通过“一通三防”专项验收。
只有在来压验证无采空区瓦斯涌出超限风险或有更有效的处理措施的情况下方可取消。
(4)采用穿层钻孔抽放采空区瓦斯时,抽放负压、钻孔直径与数量根据回采工作面上隅角瓦斯浓度进行优化。
(5)采用风巷悬空密闭插管抽放采空区技术时,必须及时根据回采工作面推进度移动悬空密闭和抽放管道。
(6)相邻封闭的老空区积聚的高浓度瓦斯有涌入回采工作面采空区风险时,应采取抽放老空区瓦斯的措施。
5.对采空区进行抽放时,必须安装抽放监控系统,对采空区管道内抽放瓦斯浓度、负压、一氧化碳等进行监控,发现一氧化碳及时报警。
发现抽放管中有一氧化碳时,必须调小负压至IkPa左右或者关闭。
瓦斯涌出量及其影响因素

瓦斯涌出量及其影响因素1.瓦斯涌出量瓦斯涌出量是指在矿井建设和生产过程中从煤与岩石内涌出的瓦斯量,对应于整个矿井的称为矿井瓦斯涌出量,对应于翼、采区或工作面,称为翼、采区或工作面的瓦斯涌出量。
矿井瓦斯涌出量的大小通常用矿井绝对瓦斯涌出量和矿井相对瓦斯涌出量两个参数来表示。
⑴矿井绝对瓦斯涌出量矿井在单位时间内涌出的瓦斯体积,单位为m3/min或m3/d。
其与风量、瓦斯浓度的关系为:Qg = Qf×C (1—29)式中:Qg—绝对瓦斯涌出量,m3/min;Qf—瓦斯涌出区域的风量,m3/min;C—风流中的平均瓦斯浓度,%。
⑵矿井相对瓦斯涌出量矿井在正常生产条件下,平均日产一吨煤同期所涌出的瓦斯量,单位m3/t。
其与绝对瓦斯涌出量、煤量的关系为:qg= Qg/T (1—30)式中:q一相对瓦斯涌出量,m3/t;Qg—绝对瓦斯涌出量,m3 /d;T—矿井日产煤量,t/d。
2.影响瓦斯涌出量的因素矿井瓦斯涌出量大小,取决于自然因素和开采技术因素的综合影响。
⑴自然因素自然因素包括煤层的自然条件和地面气压变化因素两个方面。
①煤层的瓦斯含量是影响瓦斯涌出量的决定因素。
煤层瓦斯含量越大,瓦斯压力越高,透气性越好,则涌出的瓦斯量就越高。
煤层瓦斯含量的单位与矿井相对瓦斯涌出量相同,但其代表的物理意义却完全不同,数量上也不相等。
矿井瓦斯涌出量中,除包含本煤层涌出的瓦斯外,邻近煤层通过采空区涌出的瓦斯等还占有相当的比例,因此,有些矿井的相对瓦斯涌出量要大于煤层瓦斯含量。
②在瓦斯带内开采的矿井,随着开采深度的增加,相对瓦斯涌出量增高。
煤系地层中有相邻煤层存在时,其含有的瓦斯会通过裂隙涌出到开采煤层的风流中,因此,相邻煤层越多,含有的瓦斯量越大,距离开采层越近,则矿井的瓦斯涌出量就越大。
③地面大气压变化时引起井下大气压的相应变化,它对采空区(包括采煤工作面后部采空区和封闭不严的老空区)或坍冒处瓦斯涌出的影响比较显著。
采煤工作面瓦斯综合治理设计基本规定

采煤工作面瓦斯综合治理设计基本规定采煤工作面瓦斯综合治理设计基本规定采煤工作面瓦斯综合治理设计第一条总则瓦斯绝对涌出量大于5m3/min、或者用通风方法解决瓦斯问题不合理的采煤工作面,必须编制瓦斯综合治理设计。
第二条采煤工作面瓦斯抽采率规定第三条采煤工作面概况(一)采煤工作面参数采煤面上、下顺槽标高,始采、收作位置,采煤面走向长度、工作面长度、煤层厚度、采厚、煤层倾角,可采储量。
(二)邻近采掘状况本煤层周边采掘活动现状,邻近煤层采掘活动现状。
(三)生产安排采面投产、收作日期,采煤工艺及预计日产量。
第四条采煤工作面瓦斯涌出量预计(一)瓦斯参数地质勘探和本块段或相邻块段实测的瓦斯参数,包括测定点标高,煤层原始瓦斯含量,瓦斯压力,吸附常数等;本煤层邻近已采块段的瓦斯涌出量,涌出量梯度,涌含比。
(二)瓦斯涌出量预测分析瓦斯来源,预测方法有模拟法和分源预测法,一般要求采用分源预测法,瓦斯涌出量预测具体方法见附件一。
(三)预测结果相对瓦斯涌出量,绝对瓦斯涌出量。
第五条瓦斯综合治理设计(一)类似块段情况本矿本煤层邻近已采典型类似块段的瓦斯治理情况。
(二)瓦斯治理方法选择根据预测的采煤工作面相对瓦斯涌出量、绝对瓦斯涌出量,并结合矿井瓦斯治理实际效果,选择相适应的瓦斯治理方法。
工作面瓦斯涌出量大且现场具备条件的,选择Y型通风治理瓦斯。
工作面瓦斯绝对涌出量Q10m3/min的,采用顶板走向钻孔抽采。
工作面瓦斯绝对涌出量Q为:10~20m3/min的,采用顶板走向钻孔为主,倾向钻孔、上隅角埋管等为辅的综合抽采措施。
工作面瓦斯绝对涌出量Q为:20~50m3/min的,采用以高抽巷、底抽巷(穿层钻孔)、上下顺槽倾向穿层钻孔、顺层钻孔等为主,上隅角埋管为辅的综合抽采措施。
工作面瓦斯绝对涌出量Q50m3/min的,除采用以上抽采技术措施外,还应考虑采用地面钻孔进行抽采。
(三)通风设计通风方式(Y型通风必须明确充填工艺、材料,钻孔布置参数等),巷道断面,风量计算(按集团公司已下发的风量计算方法计算),进回风路线。
上覆采空区对下煤层开采的影响及防治技术研究

2021年第5期2021年5月近距离多煤层开采的矿井,受上覆煤层采空区垮落的影响,上隅角瓦斯的治理一直影响着工作面的安全生产,并且治理难度较大。
工作面的煤体采出后,上覆岩层垮落,形成多孔介质,现采空区与上覆采空区、地面及附近巷道有裂隙沟通,渗流状态的漏风始终存在[1]。
漏风会导致2#煤层瓦斯从上覆采空区涌出到上隅角。
而上覆采空区瓦斯含量高[2],如何治理上隅角的瓦斯,防止上覆采空区的瓦斯涌出到工作面就成为一个难题。
1概况73904工作面位于南九盘区,施工3#煤层,北邻南九3#煤层皮带巷,东邻73903工作面(已采),西邻73906工作面(未掘)。
工作面上部为72904工作面采空区,层间距2.8~3.8m 。
工作面沿3#煤层顶板施工,煤层厚度较稳定,全厚2.7~3.8m ,平均3.1m 。
煤层结构复杂,含1~2层总厚0.1~0.5m 的夹石,煤层倾角1°~8°,平均倾角4°。
工作面3#煤层上部有一层厚0.5m 左右的岩性泥岩的伪顶,直接顶为细粒砂岩(厚3.9m 左右),直接底为砂质泥岩(厚度5.6m 左右)。
工作面走向长960m ,采长143m ,平均采高3.10m ,可采储量5.665×105t 。
顶底板情况如表1所示。
2瓦斯防治方案2.1瓦斯抽采技术方案针对工作面瓦斯来源,在工作面采取以下抽采措施,以减少工作面回采期间的瓦斯涌出量。
表1顶底板情况2.1.1采用上隅角悬管抽采在73904皮带巷铺设一趟Φ325mm 瓦斯抽采管路,经南九盘区增补回风巷对接至南翼总回风巷Φ813mm 瓦斯抽采管路上,通过矿井低浓固定抽采系统对工作面上隅角瓦斯进行悬管抽采,预计瓦斯抽采量为1.7m 3/min 。
图1为73904工作面上隅角悬管瓦斯抽采示意图。
收稿日期:2020-11-07作者简介:马文斌,1986年生,男,山西浮山人,2009年毕业于内蒙古科技大学安全工程专业,工程师。
回采工作面相邻采空区瓦斯涌出影响因素分析及治理对策

3~ 。 7 ,平 均 厚 度 6 5 m,其 中 夹矸 08 m,纯 煤 ( 括 高 灰 .8 .8 包 煤 ) 度 5 7 m。 工 作 面 采 用走 向 长 壁 综 合 机 械 化 一 次 采 全 厚 .0
矿 8 8 8
325 优化配风 ..
调整 通 风 系 统 , 加 强 管 理 ,采 面 风 量 稳 定 在 10 ~ 80 20 m / i ,机风 两 巷 的压 差 为 6 P ,最 大 限 度 地 稀 释 采 0 0 m n 0a 面 回 风 流 中 瓦斯 ,又减 少 了采 空 区 的漏 风 。
用排 瓦斯尾 巷 内瓦斯 受相 邻 的 8 2 2采 空区 瓦斯 涌 出影响 呈 间断性超 限 ,严 重制 约 了该工作 面的 80 正 常回采 。论 文从理 论上 阐明 了导 致 8 2 3工作 面尾巷 瓦斯 超 限的主要 原 因,提 出 了采 用均压技 80 术 治理相 邻采 空 区 瓦斯 涌 出的针 对性措 施 。 关键 词 :回采 工作 面;采 空 区;瓦斯 涌 出;均压技 术
中图分 类号 :T 7 2 5 D 1 .4
文 献标识 码 :B
文 章编号 :1 7 — 9 9 2 0 ) 90 4 -3 6 1 0 5 (0 6 0 -0 50
1 概
况
高采煤方法 ,全部垮落法管理 顶板 。 工作面采用 “ 进两 回” 的通 风 方式 ,工 作面 辅运 、 两 胶运顺槽进风 ,回风顺槽 和专用 排放 瓦斯尾 巷 回风 ,各 巷 道之 间 间隔 2 m。其 中专用 排放 瓦斯尾 巷是 原 82 2工作 5 80
矿井瓦斯涌出量决定因素

矿井瓦斯涌出量决定因素矿井瓦斯涌出量是指矿井生产过程中以普通涌出方式实际涌入采掘工作空间的瓦斯数量。
研究影响矿井瓦斯涌出量的因素是为给矿井设计和瓦斯管理提供重要的依据,也是保证矿井安全生产的需要。
1.地质因素1.1煤层和邻近煤、岩层的瓦斯含量开采煤层的瓦斯含量高,其瓦斯涌出量也必然大;开采煤层本身的瓦斯含量并不高,但在开采煤层的上部或下部赋存有瓦斯含量大的煤层(通常称之为邻近层)或岩层,由于受开采的影响,这些邻近煤(岩)层中的瓦斯就要大量流入开采煤层的采空区和生产空间,从而增加了矿井的瓦斯涌出量。
这些是矿井瓦斯涌出量的决定因素。
此外,邻近层的厚度、层数以及与开采层的间距等也都明显地影响到矿井瓦斯涌出量。
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涌出量的大小具有十分重要的影响。
渗透性强的煤层,瓦斯易于在其中流动,流速快,瓦斯涌出强度大,矿井瓦斯涌出量就大;围岩的瓦斯渗透性强,有利于邻近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、后期遭受构造破坏的程度及构造裂隙的性质有关外,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、松散比、工作面长度、开采范围、作业方式等因素有关。
2开采因素2.1开采规模开采规模泛指开采深度、开拓和开采范围、矿井产量以及工作面个数、长度、推进速度等。
在一定深度范围内煤层瓦斯含量随埋藏深度的增加而增大。
在我国目前开采技术条件下,开采深度越深瓦斯涌出量也就越大。
在相似的瓦斯地质条件下,开拓与开采范围大、产量高的矿井、水平和采区其绝对瓦斯涌出量相对说比较大。
当开拓与开采达到一定范围,产量达到一定水平之后,矿井相对瓦斯涌出量达到一定数量后变化不大。
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。
矿井通风-学习情景7 采煤工作面通风方式选择

(2)按工作面进风流温度计算
Q 60V S k
式中: V——采煤工作面的风速,按其进风流温度从下表 查取。 S——采煤工作面有效通风断面,取最大和最小控 顶时有效断面的平均值,㎡。 k——采煤工作面的长度风量系数,查下表。
回采工作面空气温度(℃) 采煤工作面风速(m/s)
配风调整系数K温
Q采>25A (m3/min)
A——一次爆破炸药最大用量,K每人供风≮4m3/min: Q采>4N (m3/min) N——工作面最多人数,
(5)、按风速进行验算:
15S<Q采<240S (m3/min)
式中: S——工作面平均断面积,m2。 备用工作面亦应满足按瓦斯、气温等规定计算的风 量,且最少不得低于采煤工作面实际需要风量的50%。
2 下行风的优缺点
下行风的主要优点是: (1) 采煤工作面及其进风流中的煤尘、瓦 斯浓度相对较小些。 (2) 采煤工作面及其进风流中的空气被加 热的程度较小。 (3) 下行风流方向与瓦斯自然流向相反, 不易出现瓦斯分层流动和局部积聚的现象。
下行风的主要缺点是: (1) 运输设备在回风巷道中运转,安全性较差。 (2) 工作面一旦起火,产生的火风压和下行风 工作面的机械风压作用方向相反,使工作面风量减 少,瓦斯浓度升高,下行风在起火地点引起瓦斯爆 炸的可能性比上行风要大些,灭火工作困难一些。 (3) 除浅矿井的夏季之外,采区进风流和回风 流之间产生的自然风压和机械风压的作用方向相反, 降低了矿井通风能力,而且一旦主要通风机停止运 转,工作面的下行风流就有停风或反风(或逆转)的 可能。
7)开采容易自燃的煤层(薄煤层除外)时,采煤 工作面必须采用后退式开采; 8)矿井在同一煤层、同翼、同一采区相邻的正在 开采的采煤工作面沿空留巷时,采掘工作面严禁同 时 作业; 9)水采工作面有采空区回风时,工作面必须有足 够的新鲜风流,工作面及其回风巷的风流中的瓦斯 和 二氧化碳浓度必须符合《规程》的相关规定; 10)采空区必须及时密封。
采动区瓦斯地面井抽采影响范围及流量变化规律研究

回回扫码阅读下载胡君,杜子健,孙海涛,等.采动区瓦斯地面井抽采影响范围及流量变化规律研究[J].矿业安全与环保,2021,48(2):23-27. HU Jun,DU Zijian,SUN Haitao,et al.Study on the law of drainage range and flow of surface well in mining area[J].Mining Safety&Environmental Protection,2021,48(2):23-27.DOI:10.19835/j.issn.1008-4495.2021.02.005采动区瓦斯地面井抽采影响范及流量变化规律研究胡君⑺,杜子健卩3,孙海涛⑺,3,付军辉3,刘延保3(1.煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆400044;2.重庆大学资源与安全学院,重庆400044;3.中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆400037)摘要:为解决煤矿采动区地面井布置间距目前大多依靠工程经验获得而缺乏科学理论根据的问题,采用COMSOL Multiphysics数值模拟软件建立了计算采动区地面井抽采瓦斯纯流量和瓦斯压力分布的三维数值模型。
以岳城煤矿相关物性参数计算出符合实际情况的煤岩渗透率、孔隙率及瓦斯质量源项,以此为基础进行数值模拟。
模拟分析结果表明,在数值模拟中地面井瓦斯抽采影响半径为65m,地面井抽采瓦斯纯流量变化规律呈“单峰拖长尾”形态特点。
若要实现采动区瓦斯抽采全覆盖,则在实际工程应用中地面井的间距应取130m以上。
研究结果对优化采动区地面井布置具有指导意义。
关键词:地面井;瓦斯抽采;采动区;抽采范围;抽采流量中图分类号:TD712+.6文献标志码:A文章编号:1008-4495(2021)02-0023-05Study on the law of drainage range and flow of surface well in mining areaHU Jun1,2,DU Zjian1,2,3,SUN Haitao1,2,3,FU Junhui3,LIU Yanbao3(1.State Key Laboratory/Coal Mine Disaster Dynamics and Control,Chongqing400044,China;2.School of Resources and Sa/ety Engineering,Chongqing University,Chongqing400044,China;TEG Chongqing Research Institute,Chongqing400037,China)Abstract:The spacing of surface wells in the mining area of coal mines mostly depends on engineering experience and lacks scientific theoretical basis at present.In order to solve this problem,the numerical simulation software of COMSOL Multiphysics was used to establish a three-dimensional numerical model to calculate the scalar gas drainage and gas concentration distribution in goaf of surface well drainage in mining area.Based on the related physical property parameters of Yuecheng Coal Mine,the coal and rock permeability,porosity and gas quality source terms that in accordance with the actual conditions were calculated, and the numerical simulation was carried out on this basis.The simulation analysis results show that:in the numerical simulation,the influence radius of surface well gas extraction is65m,the variation of scalar gas drainage from surface well is characterized by“single peak and long tail冶.If the full coverage of gas drainage in mining area is to be realized,the spacing of surface wells should be more than130m in practical engineering application.The research results have guiding significance for optimizing the surface well layout in mining area.Keywords:surface well;gas drainage;mining area;drainage range;drainage flow近年来,我国各大煤矿企业正着力发展采动区收稿日期:2019-12-18;2021-02-06修订基金项目:国家科技重大专项(2016ZX05043-005-002)作者简介:胡君(1995—),男,四川巴中人,硕士研究生,主要从事地面井抽采煤层气方面的研究工作。
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。
浅析采煤工作面采空区埋管抽放瓦斯技术(杨明)

浅析采煤工作面采空区埋管抽放瓦斯技术杨明(淮北矿业集团杨柳煤业公司,安徽淮北 235119)摘要:本文浅析煤矿开采时瓦斯的涌出与流通情况,分析采煤过程中增大瓦斯涌出量的原因、采空区埋管抽放技术原理及埋管抽放瓦斯的效果。
关键词:煤矿采空区;埋管抽放技术;治理瓦斯1 引言煤矿开采过程中,由于煤层地质条件的复杂性,开采时而破坏了煤(岩)体的压力平衡状态,使得上、下部负荷卸除,引起煤(岩)体移动,并向采空区方向膨胀,从而导致包括错动而产生各种方向的裂隙。
裂隙与采空区沟通,便形成了向采空区排放瓦斯的通道。
邻近层瓦斯在自身压力作用下,也通过这些通道向采空区发散进入采空区及上隅角,从而造成工作面上隅角和采空区聚积大量瓦斯,最后形成制约安全生产的隐患。
治理瓦斯涌出,可采用优化矿井通风系统、本煤层抽放、邻近层抽放、高位裂隙抽放、工作面浅孔抽放等综合措施。
通过综合治理,即可保证工作面进行正常的安全生产。
煤矿积极探索瓦斯抽放新工艺、新方法,积极运用采空区埋管抽放技术,这也是治理工作面瓦斯涌出的关键性措施。
2 采煤过程中增大瓦斯涌出量的原因1)应力影响。
采煤机在破煤过程中,煤层的原有应力平衡状态被打破,在煤壁前方的煤体内产生3个应力带(见图1(a)),即卸压带、集中应力带和原始应力带。
卸压带(一般3~5m)中煤层的透气性增大,地应力与瓦斯压力都降低,大量吸附在煤层中的瓦斯都沿着煤层的裂隙释放到工作面,使得瓦斯涌出量显著增加。
2)涌出带的变化。
采空区瓦斯流动可大体划分3个带(如图1(b)),其中:Ⅰ涌出带(距切眼0~20m)、Ⅱ过渡带(距切眼20~40m)和滞留带(距切眼40m外)。
涌出带中采空区丢煤和卸压邻近层解吸的瓦斯向工作面与采空区排放。
进入涌出带的瓦斯流动速度快,多以层流形式存在,它们几乎全被工作面风流和采空区的漏风流携带至回风道,造成工作面上隅角的瓦斯浓度增大。
再说,漏风量、工作面供风量、支架位置和工作面通风方式均有关。
2023年煤矿瓦斯抽采考试历年真题荟萃4卷合1(附带答案)卷46

2023年煤矿瓦斯抽采考试历年真题荟萃4卷合1(附带答案)(图片大小可自由调整)全文为Word可编辑,若为PDF皆为盗版,请谨慎购买!第一卷一.全能考点(共50题)1.【判断题】工作负责人必须熟识设备并了解现场情况。
参考答案:√2.【判断题】对瓦斯抽采泵进行停泵操作时,要先停水,再停泵,最后关进出气端阀门。
参考答案:×3.【多选题】经区域突出危险性预测后,突出煤层划分为()。
A、突出危险区B、无突出危险区C、突出煤层D、无突出煤层参考答案:AB4.【判断题】开采煤层群时,回采煤层的顶、底板围岩将发生冒落、移动和卸压,透气性系数增加。
参考答案:√5.【单选题】占道打围区域,围挡需连续设置,处于交通路段的围挡顶部需安装警示红灯,警示红灯间距应不大于()A、20mB、50mC、100mD、150m参考答案:A6.【单选题】邻近层抽采钻孔进入卸压区层位,应位于采空区上方()中。
A、煤层B、裂隙带C、冒落带参考答案:B7.【判断题】井上下敷设的瓦斯管路,不得与带电物体接触并应当有防止砸坏管路的措施。
参考答案:√8.【多选题】在利用瓦斯的瓦斯抽采系统中,必须装设的安全装置有()。
A、防回火装置B、防回风装置C、防爆炸装置D、放空管和避雷装置参考答案:ABCD9.【判断题】下邻近层瓦斯抽采不是指位于开采层下部的邻近层抽采。
参考答案:×10.【判断题】当电梯处于检修运行状态,轿厢以检修速度驶离层门口时,层门应自动闭合,以确保井道口的安全。
参考答案:√11.【单选题】建筑施工特种作业人员在建筑施工特种作业人员操作资格证书有效期内,有下列情形之一的,延期复核结果为不合格,其中说法不对的是():A、超过相关工种规定年龄要求的。
B、身体健康状况不再适应相应特种作业岗位的。
C、对生产安全事故负有责任的。
D、2年内违章操作记录达5次(含5次)以上的参考答案:D12.【单选题】坠落高度基准面()及以上进行临边作业时,应在临空一侧设置防护栏杆,并应采用密目式安全立网或工具式栏板封闭。
2022年煤矿特种作业人员《煤矿瓦斯检查作业》安全生产模拟考试题(二)

2022年煤矿特种作业人员《煤矿瓦斯检查作业》安全生产模拟考试题(一)姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________1、(判断题)光学瓦斯检定器发生“零位漂移”会造成测量结果不准或错误。
()A、正确B、错误正确答案:正确2、(判断题)在上山巷道应注意检查上山工作面的瓦斯,在下山巷道应注意检查下山工作面的CO₂。
A、正确B、错误正确答案:正确3、(判断题)瓦斯检查牌板应填写的内容有瓦斯及二氧化碳浓度、检查日期和瓦斯检查工的姓名。
()A、正确B、错误正确答案:错误4、(判断题)基于甲烷轻、二氧化碳重的特点,测定巷道空气中的二氧化碳浓度按测定甲烷浓度的方法,测定的下部气体的浓度即是二氧化碳的浓度。
()A、正确B、错误正确答案:错误5、(判断题)井下不得带电检修与移动电气设备。
()A、正确B、错误正确答案:正确6、(判断题)空气中矿尘浓度越大,人吸入的矿尘越多,尘肺病发病率就越高。
()A、正确B、错误正确答案:正确7、(判断题)间距小于20m的l10、(判断题)煤矿井下发生水灾时,被堵在巷道的人员应妥善避灾静卧,等待救援。
()A、正确B、错误正确答案:正确11、(判断题)人处在瓦斯浓度较高的环境中时,会使人中毒。
()A、正确B、错误正确答案:错误12、(判断题)井下发生透水破坏了巷道中的照明和路标时,现场人员应朝着有风流通过的上山巷道方向撤退。
()A、正确B、错误正确答案:正确13、(判断题)对于煤矿使用的安全炸药和毫秒延期雷管来说,为了防止因爆破引起瓦斯或煤尘爆炸,要求雷管和炸药爆炸时不能产生火焰。
()A、正确B、错误正确答案:错误14、(判断题)煤层倾角越大,煤层瓦斯含量越低。
()A、正确B、错误正确答案:正确15、(判断题)违法的主体必须具有责任能力。
()A、正确B、错误正确答案:正确16、(判断题)有瓦斯或煤尘爆炸危险的采煤工作面,可采用分组装药,但一组装药必须一次起爆。
2024年综放工作面瓦斯综合治理技术(3篇)

2024年综放工作面瓦斯综合治理技术煤矿是我国重要的能源产业,但煤矿开采过程中可能会释放大量的瓦斯,而瓦斯是一种易燃易爆的危险气体,给矿工的生命安全和矿井生产造成了很大的威胁。
因此,综放工作面瓦斯综合治理技术的发展变得异常重要。
本文将介绍2024年综放工作面瓦斯综合治理技术的最新进展。
一、瓦斯抽采技术在综放工作面的开采中,瓦斯抽采是非常关键的环节。
传统的瓦斯抽采技术主要依靠矿井通风系统,但效果有限。
2024年,瓦斯抽采技术将迎来重大突破。
1. 高效瓦斯抽采装备的开发。
高效瓦斯抽采装备能够更有效地收集和抽采矿井中的瓦斯。
例如,可移动式抽采装备和可穿戴设备的应用将大大提高瓦斯抽采的效率和安全性。
2. 高效瓦斯抽采系统的建设。
瓦斯抽采系统将通过自动化和智能化手段,实现对瓦斯抽采过程的监测和控制。
通过传感器和智能算法的应用,能够及时发现和处理瓦斯泄漏和异常情况,防止瓦斯积聚和爆炸的发生。
二、瓦斯矿井通风技术瓦斯矿井通风技术是瓦斯综合治理的关键环节之一。
瓦斯的积聚和扩散是矿井安全的一大隐患,因此,瓦斯矿井通风技术需要不断创新和完善。
2024年,瓦斯矿井通风技术将有以下发展:1. 通风管道的优化设计。
通风管道的设计将充分考虑瓦斯扩散和排除的特点,通过改变通风管道的材质、结构和布置方式,提高通风效果和安全性。
2. 智能化通风监测系统的建设。
智能化通风监测系统将通过传感器、监控设备和智能控制系统,实现对矿井通风情况的实时监测和控制。
通过智能化手段,能够根据矿井的实际情况,调整通风系统的参数和工作方式,进一步提高通风效果和能耗的控制。
三、瓦斯灭火技术矿井瓦斯爆炸是煤矿事故的重要原因之一,因此,瓦斯灭火技术的发展对于煤矿安全具有重要的意义。
2024年,瓦斯灭火技术将有以下发展:1. 瓦斯灭火装置的优化设计。
瓦斯灭火装置将更加注重装置的安全可靠性和适应性,能够快速投入使用并迅速灭火。
同时,瓦斯灭火装置还要考虑对矿井的影响和环境污染的问题。
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。
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周边采空区对采煤工作面瓦斯涌出量影
响
摘要
杏花煤矿二水平西三采区54#煤层已回采完毕两个工作面,通过对两个采煤工作面回采期间绝对瓦斯涌出量的对比,总结分析采煤工作面周边邻近采空区瓦斯涌入及采动压叠加对后续正常生产的采煤工作面绝对瓦斯涌出量的影响,为煤矿开采相似条件采面时瓦斯治理方法的选择提供基础数据。
关键词:绝对瓦斯涌出量;采空区;采动影响
1前言
杏花煤矿二水平西三采区54#层右一采面与54#层右二采面采取的瓦斯治理方法、配风量、月产煤量、煤层原始瓦斯含量等条件基本相同,但在回采54#层右二采面时工作面绝对瓦斯涌出量比右一采面增加6m3/min。
通过两个采面回采期间瓦斯涌出量的对比分析,总结出首采工作面瓦斯主要来源于本煤层及受采动影响通过裂隙涌入至工作面的上、下临近煤层瓦斯。
后续回采的相邻工作面除上述瓦斯来源外,周边采空区内瓦斯在采动影响下进入回采工作面内,造成绝对瓦斯涌出量增加。
2工作面概况
54#层右一采面与54#层右二采面位于杏花煤矿二水平西三采区,54#煤层平均厚度3.2米,瓦斯含量2.85m3/t,煤层倾角8°。
两个采煤工作面平均走向长度均为200米,月产量9万吨,采空区顶板采用全部垮落法管理,回采工作面瓦斯治理方法为回风巷仰角钻场、回风巷采后抽采。
仰角钻场间距30米,每个仰角钻场内施工高低两排共12个钻孔,钻孔长度110米,终孔位置在距回风巷平距10至40米的扇形区域内,仰角钻孔及采后抽采均采用直径325毫米管路,采用
西三采区移动泵站抽采,该泵站设有两台额定流量160m3/min水环式真空泵。
西三采区54#层右一采面为该采区54#煤层首采面,周边无采空区,54#层右二采面为第二采面,左部为54#层右一采区空,右二采面回风巷与右一采空区间留有5米煤柱。
3采面绝对瓦斯涌出量变化
两个采面回采期间仰角钻孔、采后抽采管路流量及瓦斯浓度变化不大,采面配风量均在1600m3/min左右。
初次来压前回风巷、钻孔内瓦斯浓度及工作面绝对瓦斯涌出量基本相同。
54#右二采面初次来压后采动压充分显现,相较于54#右一面绝对瓦斯涌出量明显增加。
变化情况见下表:
回采期间绝对瓦斯涌出量对比表
54#层右一采面回采结束后,采空区内形成较大的松散空间,开采范围内顶、底板临近煤层瓦斯继续通过裂隙涌入回采工作面采空区内并在采空区内积存。
回采54#层右二面时采动影响不但破坏了回采工作面顶、底板受力状态,同时也破坏了周边煤岩体受力状态。
随着工作面的推进,54#层右二采面采空内回风巷道发生严重变形,顶板冒落、底板底鼓、左帮内移并产生大量裂隙。
根据实际观察回风巷巷道受采动压影响变形范围在80-100米之间。
由于工作面上隅角附近及采空区内右二面回风巷与右一面采空区间煤柱产生大量裂隙,54#层右一采空区内积存的瓦斯,经过两个采面间的煤柱裂隙涌入到54#层右二采面。
同时由于两个采面相邻采动压相互叠加,回采右二采面时顶、底板更加破碎,影响范围更大,造成回采期间绝对瓦斯涌出量比右一采面明显增高。
4数据分析
通过两个采面回风、仰角钻孔、采后抽采的瓦斯浓度、绝对瓦斯涌量的对比
可以看出,回采二水平西三采区54#层右二采面时仰角抽采浓度有所降低,采后
抽采、回风巷风流中瓦斯浓度明显增高。
西三54#层右一采面正常回采期间最大
绝对瓦斯涌出量为22.3m3/min,西三54#层右二采面正常回采期间最大绝对瓦斯
涌出量28.5m3/min,相比较首采工作面增加6.2m3/min。
绝对瓦斯涌出量增加来
源主要是54#层右一采空区内积存的瓦斯在生产工作面通风负压的带动下,通过
两个采面间的煤柱及顶、底板裂隙涌入到回采工作面采空区内,使正常回采工作
面采空区内的瓦斯量增加。
采空区内的瓦斯一部分通过仰角钻孔及采空区抽采管
路排出,一部分在采空区内风流带动下经上隅角进入生产工作面回风巷,造成工
作面上隅角及回风巷内瓦斯浓度增高。
仰角钻孔浓度降低是由于回采54#层右一
采面时,采动压影响范围达到右二采面内部80米左右,造成顶、底板产生裂隙
和变形,回采54#层右二采面时产生二次采动压,进一步破坏右二面的顶、底板
状态,两个采面采动压形成叠加,使右二采面实际冒落带、裂隙带高度增高。
如
按首采面裂隙带高度设计仰角或高位钻孔则出现钻孔终孔垂高落在裂隙带下部,
这时仰角钻孔抽采瓦斯浓度偏低,达不到预期的抽采效果。
5结束语
通过西三54#层两个采面绝对瓦斯涌出量分析可以看出,如果采面周边有采
空区时,在选择工作面瓦斯治理措施时,要充分考虑到周边采空区内的瓦斯涌入
及相邻区域两个工作面的采动压叠加造成裂隙带、冒落带增高的问题,一是要适
当提高仰角及高位钻孔终孔垂高高度使钻孔终孔位置位于实际冒落带内。
二是要
对相邻采空内的瓦斯进行治理。
同时应加大采空区抽采管路的直径,抽高抽采流量。
另外二次采动压破坏了两个采面之间的煤柱,造成相邻采空区漏风,回采右
二采面时仰角钻孔抽采管路中出现一氧化碳气体,应采取束管监测、采空区灌浆、采空区注氮气、喷洒阻化剂等综合措施防止采空区自然发火。
参考文献:
[1] 俞启香.矿井瓦斯防治[M].第1版.江苏:中国矿业大学出版社,1992.
[2] 黄元平.矿井通风[M].第1版.江苏:中国矿业大学出版社,2003.
[3] 张文清.回采工作面边采边抽瓦斯抽放技术研究:[D].安徽:安徽理工大学安全技术及工程专业,2004.。