资源描述：
《煤校论文论高瓦斯矿井工作面瓦斯治理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、论高瓦斯矿井工作面瓦斯治理2009级煤矿开采技术韩吉虎摘 要:结合综采放顶煤的回采工艺,分析工作面瓦斯的来源,贯彻瓦斯治理的十二字方针,“先抽后采，以风定产，监测监控”对瓦斯分级、分源治理,针对性地选择治理措施,使矿井产煤在安全环境条件下高产高效地进行。关键词:瓦斯来源；瓦斯治理；高瓦斯；综采放顶煤一、引 言 瓦斯是矿井的五大灾害之一,同时也是与矿井从建设到废弃的整个过程共同存在的,目前我国瓦斯事故屡屡发生,瓦斯治理势在必行,行须有效。目前煤炭开采朝着矿井大型化、生产机械化的高效集中化生产方向发展。对于厚及特厚煤层采用综采放顶煤方法开采,可以完全实现一井一
2、面达产的高产高效高集中化的生产模式。由于综合放顶煤工作面机械化程度高、开采强度大、产量集中,在高瓦斯矿井生产过程中,单个工作面达产,大量的瓦斯将集中涌出,经常会出现上隅角和回风流的瓦斯超限,这就成为了工作面生产的一个主要障碍,为了保证生产安全进行,瓦斯问题必须采取措施予以解决。二、综采放顶煤开采工艺特点利用采煤机采取一定高度的煤炭,割煤高度取决于采放比,其余上部煤炭在矿压作用下,自行破碎,利用综合放顶煤液压支架的放煤窗口放出,工作面长度大,采落煤块较小、粉煤较多,煤炭运送连续化,开采强度大,产量集中,致使采放煤过程中瓦斯涌出量剧增、煤尘产生量大。瓦斯易超限、
3、集聚。三、瓦斯来源分析瓦斯伴随着整个生产过程,源源不断地从煤体涌出,分析综合放顶煤工作面的瓦斯来源,然后进行分源治理,对瓦斯防治工作是很有意义的。研究结果表明,煤层在采动后,煤和围岩中赋存的瓦斯平衡条件遭受了破坏,受采动影响,区域范围内煤层和围岩中赋存的瓦斯将涌出,其来源可以分为四个部分:8（一）为回采服务的回采巷道煤壁瓦斯涌出(运输及回风巷)；（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）采空区的瓦斯涌出,主要有:围岩瓦斯涌出；采、放过程中的丢煤瓦斯涌出；邻近层的瓦斯涌出等。四、瓦斯涌出特征分析（一）运输及回风巷道煤壁瓦斯涌出特征由于
4、回采巷道掘进的影响,巷道壁以外的较小范围内,将出现一个松动卸压圈,小范围内将出现瓦斯压力梯度的变化,瓦斯将以非线性的规律向巷道之中涌入,暴露煤壁的瓦斯涌出量大体是随着时间的增加而增加,但是瓦斯涌出强度随着时间的增长而在减弱。当暴露一定时间后,瓦斯涌出强度基本稳定在一个固定数值上不再改变；瓦斯涌出近于枯竭时,巷道的瓦斯涌出量达到最大值。（二）工作面煤壁瓦斯涌出特征与巷道掘进后暴露的煤壁瓦斯涌出量相似,当割煤机割煤后,煤壁就暴露了出来,受采动的影响,在矿压作用下,工作面前方煤体卸压,透气性大大增强,煤体内部与工作面间存在着瓦斯压力梯度,大量瓦斯向工作面涌出,暴露
5、煤壁的瓦斯涌出量大体上是随着时间的增加而增加；但是瓦斯涌出强度随着时间的增长而减弱。由于综合放顶煤工作面处于均匀快速连续的推进过程中,所以暴露煤壁面不存在瓦斯涌出的枯竭问题。研究结果表明,当采煤机在上下端头时,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机割煤和放煤窗口放落的煤炭被破碎成为了各种形式的块粒状的煤,增加了煤炭的暴露面积,增大了煤炭的解析强度,加快了瓦斯涌出的速度,导致了瓦斯涌出量的增加。切眼推进初采期,工作面的瓦斯主要来源于机采落煤的瓦斯涌出,随着工作面的推进,顶煤在矿压作用下,自行跨落破碎,工作面的瓦斯涌出量会急剧的增加,并且基
6、本稳定在一个数值。（四）采空区的瓦斯涌出特征采空区瓦斯主要来源于破落煤炭和煤岩体的暴露面,其形式是一衰减曲线,逐渐的趋于枯竭。采空区积存瓦斯的量和浓度随着深度的增加而增加,并且大部分8聚集于靠近回风巷的顶板处。在初次来压前,邻近层基本不向开采层采空区涌入瓦斯,可以认为涌出的瓦斯主要为本层的瓦斯涌出,当老顶初次冒落后,卸压的邻近层才开始向采空区涌入瓦斯,瓦斯涌入量是不断增大的,并且达到一稳定值,当工作面接近到停采线时瓦斯涌出量逐渐减小。对于综采放顶煤开采中,顶部煤炭在工作面推进一定的距离后才开始冒落、破碎,瓦斯涌出量增加。由于目前综放的效率不高,煤炭采出率低,
7、采空区遗留煤炭多,采空区深部的瓦斯浓度一般很高,抽出式通风的矿井,采空区封闭不严密,或者漏风严重,很容易造成瓦斯超限。五、影响瓦斯涌出量的因素（一）矿山压力。一般初次来压之前的瓦斯涌出较小,在初次来压后,顶板首次跨落后,瓦斯涌出量增大,特别是初放期间,瓦斯涌出量剧增的原因是:初次放顶前,工作面处于刚刚回采,此时工作面前后矿压无大的变化,煤层及其围岩没有受到移动及固定支承压力等破坏,即没有产生新的裂隙,其周围的瓦斯就没有被泄放出来,再加上切眼在施工过程中的瓦斯已泄放,因此,瓦斯涌出量较小。初次放顶及其以后工作面附近煤层(包括上、下煤层)和围岩先受到固定和移动支
8、承压力的影响,产生了大量的新的裂隙,后又急剧卸压,从
