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1、论文题目:高瓦斯综采工作面瓦斯运移规律研究作者姓名:胡海永指导教师:陈刚2014年6月3号摘要本文较详细的论述了高瓦斯综采工作面瓦斯运移规律及其特点,并将其应用到实践中去解决煤矿安全生产的实际问题。文中分析了瓦斯在正常井巷风流中的主要运移扩散方式,并运用了分段测定法,对高瓦斯综采工作面的瓦斯涌出情况及浓度分布进行了测定,运用埋管测定法对采空区瓦斯涌出及浓度分布进行了测定,运用网格法对工作面上隅角的瓦斯浓度分布进行了测定。对影响高瓦斯综采工作面瓦斯涌出的主要因素,如煤层及围岩特征、煤层瓦斯吸附特征、煤层及其变质程度、煤层埋藏深度、煤层倾角、地质构造等瓦斯地质条件和风量、风压、推
2、进速度及通风系统等开采技术条件进行了全面的分析。通过对高瓦斯综采工作面空隙介质特点进行分析,运用流体力学理论,建立综采工作面瓦斯运移的数学模型,为利用计算机对具体的工作面进行模拟分析,打下了良好的基础。对工作面瓦斯涌出量较大的综采工作面面提出了运用下行通风、瓦斯抽放、均压技术及合理通风系统相结合的综合治理方法。在实际应用中,结合现场的存在的瓦斯治理问题,对杏花煤矿的高产高效综采工作面进行了综合瓦斯治理工作。关键词:高瓦斯综采工作面上隅角瓦斯运移瓦斯防治综合治理III目录摘要I第1章绪论11.1课题的提出11.2国内外综采工作面瓦斯治理现状21.3主要研究内容和研究方法31.3
3、.1主要研究内容31.3.2主要研究方法31.4本章小结3第2章影响高瓦斯综采工作面瓦斯涌出的因素42.1杏花煤矿井概况42.1.1煤层赋存概况52.1.2矿井瓦斯状况72.1.3课题研究中涉及的相关综采工作面概况72.2影响工作面瓦斯涌出的煤层赋存条件112.3影响工作面瓦斯涌出的开采技术条件162.3.1配风量与瓦斯涌出量之间的关系162.3.2工作面推进速度(产量)对瓦斯涌出最的影响162.3.3工作面和采空区间压差对瓦斯涌出的的影响172.4本章小结18第3章高瓦斯综采工作面瓦斯运移规律研究203.1瓦斯运移的基本形式分析203.1.1正常通风瓦斯在井巷空气中扩散运动
4、的主要形式20III3.1.2正常通风主风流瓦斯运移过程分析213.2高瓦斯综采工作面瓦斯分布测定233.2.1分段测定法测定工作面瓦斯涌出的原理233.2.2分段测定法测定工作面瓦斯涌出的步骤243.3高瓦斯综采工作面瓦斯分布规律分析253.3.1测定点的布置253.3.2采煤工作面瓦斯浓度分布规律263.3.4采面瓦斯涌出的不均衡性283.4本章小结29第4章高瓦斯综采工作面瓦斯运移规律的应用304.1回采过程中存在的瓦斯治理问题304.2高瓦斯综采工作面瓦斯综合治理方法304.2.1下行通风治理综采工作面瓦斯超限304.2.2采空区高位钻孔瓦斯抽放技术的应用324.2.
5、3均压通风技术的应用344.2.4局部改变通风系统354.4本章小结36第5章主要结论37致谢40参考文献41III第1章绪论1.1课题的提出我国是一个以煤为主要能源的国家,在一次能源的总资源量中,煤炭资源约占90%,在一次能源的生产和消费构成中,煤炭所占比例长期保持在75%左右,尽管20世纪90年代大力进行了能源结构的调整,2000年煤炭生产和消费在一次能源中所占比重仍分别达67.2%和67%。从我国拥有及可能利用的能源资源类别来看,以煤为主的能源格局长期内不会有根本的改变,煤矿开采的规模还会很大。因此,要保证国民经济和煤炭工业持续、稳定、健康发展,建设高产高效矿井,提高采
6、掘机械水平,是我国煤矿发展的必由之路。综合机械化采煤在条件适宜时,具有高产高效、成本低、经济效益显著的特点。近年来,随着煤炭科学技术的发展,高产高效矿井数量大大增加,部分矿井经技术改造,通过进行综合机械化装备,矿井的年产量有了很大的提高。但由于综合机械化采煤开采强度大、生产集中、推进速度快,使采煤工作面瓦斯涌出表现出了强度高、数量大和极不均衡等特点,同时综采工作面由于采高较大,走向长度较长,推进速度较快,因而往往形成较大面积的采空区,在顶板周期来压时,常造成工作面及其回风流瓦斯超限,对安全生产构成了极大威胁。煤壁、落煤和采空区是工作面瓦斯涌出的三个部分,其中采空区瓦斯涌出在工
7、作面瓦斯涌出中占有较大的比例。由于综采面多为长壁式回采工作面,而一般长壁工作面采空区的瓦斯涌出量占工作面总瓦斯涌出量的30-40%以上,多者达70-80%,采空区瓦斯的大量涌出往往导致工作面瓦斯超限频繁和被迫停产,甚者酿成重大恶性事故,造成人员伤亡和巨大经济损失。为了保证较高的产量,必须保证一定的割煤速度,因此工作面煤壁、落煤瓦斯涌出难以有效控制,同时,由于采空区瓦斯涌出受多种因素影响,涌出空间也比较大,所以通过对工作面及其采空区瓦斯运移规律的研究,可以有的放矢地采取有效措施,对综采工作面进行瓦斯治理,
