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《深井高瓦斯煤層巷道快速掘進瓦斯防治技術(shù)研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、深井高瓦斯煤層巷道快速掘進瓦斯防治技術(shù)研究柳?。ò不绽砉ご髮W能源與安全學院，安徽淮南232001）【摘要】本文分析了煤巷掘進的瓦斯及涌出特征,探討了增加風量、邊抽邊掘及控制落煤強度等瓦斯治理技術(shù)和保障措施,實現(xiàn)了大斷面煤巷的快速掘進。.jyqk，一水平為-967m水平，礦井采用中央并列式通風方式，主井、副井進風，中央風井回風。111303工作面為礦井首個采煤工作面，111303面機巷位于一水平中央?yún)^(qū)，標高為-817～-864m，總掘進工程量1819.275m，巷道荒斷面為21.74m2，凈斷面為21.33m2，采用綜掘機進行掘進，2011年
2、3月7日開工,2011年11月17日施工結(jié)束，工作面平均推進速度為7.1m/d。經(jīng)測定13-1煤層原始瓦斯含量1.7846~4.3830m3/t，直接法測定13-1煤層原始瓦斯含量3.3331~5.4372m3/t，控制區(qū)域內(nèi)13-1煤層瓦斯含量為5.4372m3/t，且煤層透氣性較差，透氣性系數(shù)為，0.045268m2/MPa2·d[1]。1 煤巷掘進瓦斯及涌出特征1.1 掘進工作面瓦斯111303工作面機巷掘進時迎頭瓦斯涌出于兩部分，一是落煤中的瓦斯，涌出量為采落煤體的瓦斯含量與其殘余瓦斯含量的差值，一次落煤量越多瓦斯涌出量越大；二是新
3、暴露煤壁的瓦斯涌出量。依據(jù)煤壁瓦斯涌出的負指數(shù)衰減規(guī)律,新暴露煤壁的瓦斯涌出量通常很大。[2]1.2 瓦斯涌出與掘進各工序的關(guān)系現(xiàn)場對綜掘機割煤，打眼，鋪網(wǎng)，檢修主要四道工序的瓦斯?jié)舛冗M行測量。割煤時瓦斯?jié)舛葹?.22~0.54%，打眼時瓦斯?jié)舛葹?.3%，鋪網(wǎng)時瓦斯?jié)舛葹?.2~0.32%，檢修時瓦斯?jié)舛葹?.16%。由實測得出綜掘割煤時瓦斯?jié)舛茸畲?，且成倍增加，因此綜掘機割煤的瓦斯防治是掘進作業(yè)中瓦斯防治的重點。1.3 瓦斯涌出與掘進距離的關(guān)系從掘進工作面迎頭向后每10m取點對風流中瓦斯?jié)舛葴y定，瓦斯?jié)舛扔捎^的0.3%逐漸增大到回風口
4、的0.5%，表明：隨著掘進距離增加，煤層暴露面增多，范圍增大，瓦斯涌出量不斷增加，瓦斯?jié)舛戎饾u上升。2 煤巷掘進瓦斯綜合治理技術(shù)2.1 增加風量111303工作面機巷開始撥門施工時，選用2臺FBD№6.3/2×30局部通風機（1用1備）,工作面回風量為462m3/min，回風流中瓦斯?jié)舛葹?.22%；當工作面掘進長度超過300m時，工作面回風量為460m3/min，回風流中瓦斯?jié)舛茸畲筮_0.5%，為了增加工作面風量，減少回風流中瓦斯?jié)舛龋?11303工作面中部車場增加了2臺FBD№7.1/2×45局部通風機（1用1備），此時工作面回風量為
5、1263m3/min，回風流中瓦斯?jié)舛葹?.26%；2011年5月份，隨著掘進工作面的推進、巷幫鉆場及鉆孔的施工，工作面風量有所下降，回風流中瓦斯?jié)舛茸畲筮_0.54%，為了解決這一問題，將原FBD№6.3/2×30局部通風機更換成FBD№7.1/2×45局部通風機，并將原Φ800mm風筒全部更換成Φ1000mm風筒，最終形成4臺FBD№7.1/2×45局部通風機向111303工作面機巷供風的格局。局部通風機均采用“三專供電”，安裝“兩閉鎖”裝置、能實現(xiàn)主備局扇自動切換。局部通風機參數(shù)見表1。2.2 順層鉆孔預(yù)抽通風是礦井瓦斯治理的基礎(chǔ)，要從
6、源頭上徹底解決瓦斯問題，對煤層瓦斯進行抽放是根本途徑[3]?？谧螙|礦111303工作面機巷在掘進工程中，在沒有礦井抽采半徑資料的前提下，借鑒淮南礦區(qū)其他礦井經(jīng)驗，每隔60m在巷幫施工了鉆場，每個鉆場施工18個順層鉆孔，對工作面瓦斯進行抽放，鉆場及鉆孔布置圖見圖1。經(jīng)過測定，111303機巷順層鉆孔抽采管路計量裝置孔板壓差為1200Pa，孔板系數(shù)為2.6642，帶入下式得出：Q=0.32×k×（Δh）1/2（1）其中：Q——管路流量，m3/min；k——孔板系數(shù)，取2.6642；Δh——孔板壓差，Pa，取600。經(jīng)計算111303工作面機巷順
7、層孔混合流量為29.53m3/min，管道中瓦斯?jié)舛葹?.2%,抽采純瓦斯含量為2.42m3/min。抽采率達到30%。2.3 落煤強度控制新暴露煤壁的瓦斯涌出量的大小與新暴露煤壁的表面積及新暴露巷幫的裂隙等因素有關(guān)。顯然，割煤時間越長，一次落煤量越多，新暴露煤壁的表面積及煤體裂隙也會隨之增大，從而引起瓦斯涌出量增加。在正常通風條件下，掘進巷道的瓦斯超限一般都發(fā)生在落煤時刻，對于低透氣性的高瓦斯煤層，未卸壓瓦斯率很低，經(jīng)抽放后煤層瓦斯含量仍然很大。因此，嚴格控制落煤強度，采用短進尺、多循環(huán)的方式，能夠減小對煤體的擾動，降低落煤時的瓦斯涌出強
8、度，這樣有利于防突和防止瓦斯超限。3 保障措施3.1 強化現(xiàn)場通風管理通風管理人員現(xiàn)場跟班，發(fā)現(xiàn)問題及時解決；利用早班對機巷局部通風設(shè)施進行全面普查，確保風筒吊掛平直，無破口，中
