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《三軟煤層開采過程中瓦斯治理技術(shù)的探討》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、三軟煤層開采過程中瓦斯治理技術(shù)的探討ok33/t,瓦斯壓力P=0.62MPa,煤層透氣性系數(shù)λ=0.0054m/(MPa·d),衰減系數(shù)d=0.55d-1,瓦斯放散初速度△P=10.0~15.2,屬難抽煤層。經(jīng)過對部分已揭露的高瓦斯帶探測分析,在此地段進行采掘活動時,瓦斯來源主要有3類,即掘進區(qū)瓦斯、回采區(qū)瓦斯和采空區(qū)瓦斯。其中掘進區(qū)瓦斯涌出量占涌出總量的16.4%,回采區(qū)瓦斯涌出量占涌出總量的33%,采空區(qū)瓦斯涌出量占涌出總量的50.6%。低瓦斯礦井瓦斯防治常規(guī)措施主要為風(fēng)排(增大供風(fēng)量),但增大風(fēng)量一方
2、面受巷道斷面和通風(fēng)系統(tǒng)影響較大,另一方面隨著風(fēng)量的增大,回采面風(fēng)壓差也相應(yīng)增大,又使更多的瓦斯從采空區(qū)運移至回采空間,造成不利局面。采取分源分抽的瓦斯治理方式,既可滿足瓦斯治理需要,又可提高效率。2.掘進區(qū)瓦斯治理高瓦斯帶掘進區(qū)平均瓦斯涌出量4.2m3/min,其瓦斯來源可分為3類:工作面前方卸壓破碎煤體瓦斯、掘進落煤瓦斯、巷道兩側(cè)卸壓帶瓦斯。由于該區(qū)域瓦斯?jié)舛雀?儲量大,宜采用大流量、高負(fù)壓抽放系統(tǒng)。2.1掘進面鉆孔瓦斯抽放在掘進工作面施工一定數(shù)量的瓦斯抽放鉆孔(1.4個/m2),鉆孔均勻分布于全斷面,鉆
3、孔直徑75mm,單孔孔深40m,縱向控制巷道全煤厚,橫面控制巷道周圍輪廓線4m。鉆孔施工完畢后即聯(lián)孔抽放,待瓦斯?jié)舛让黠@衰減后方可恢復(fù)掘進。2.2巷幫掛耳邊掘邊抽在掘進巷道兩側(cè)交錯布置鉆場,同側(cè)鉆場間距40m,異側(cè)鉆場間距20m(圖1),自每個鉆場內(nèi)向掘進面前方分上下2排布置6個抽放鉆孔,鉆孔直徑75mm,孔深不低于50m,控制巷道兩幫5m,控制巷道兩幫5m以內(nèi),鉆孔施工完畢后,采用多循環(huán)不間斷抽放,不但能有效分流巷幫兩側(cè)卸壓帶瓦斯,而且也能提前釋放工作面前方煤體瓦斯壓力。圖1回風(fēng)巷巷幫掛耳抽放鉆孔布置2.
4、3掘進面高壓注水排擠瓦斯在存在高含量、高壓力瓦斯的掘進區(qū)施工傾角大于25°的煤巷掘進工作面時,易發(fā)生掘進面或頂煤冒落事故,造成掘進區(qū)瓦斯異常升高,主要原因是工作面前方大傾角卸壓破碎煤體在高含量、高壓力瓦斯作用下的一種卸壓、釋放。高壓注水排擠瓦斯工藝較為簡單,只需用煤電鉆在掘進面正前方布置4~6個Φ42mm、深8~15m的鉆孔,封孔后利用注水泵對鉆孔進行中高壓注水,最大注水壓力需根據(jù)煤層埋藏深度、力學(xué)性質(zhì)和堅固性系數(shù)確定,注水時采用多孔同注的注水方式,當(dāng)注水泵壓力表顯示值突降幅度超過30%時終止注水。如同時配
5、合使用巷幫掛耳抽放技術(shù),將大大提高其抽放效果。3.回采區(qū)瓦斯治理回采區(qū)高濃度瓦斯主要來源于回采區(qū)本煤層內(nèi)。在礦井通風(fēng)負(fù)壓作用下,采面落煤、煤壁和本煤層釋放出的瓦斯涌入回采空間和回風(fēng)巷,造成采面和回風(fēng)巷瓦斯超限。由于該區(qū)域瓦斯含量大,運移慢,宜低流量、高負(fù)壓、長時間抽放。3.1本煤層順層鉆孔預(yù)抽充分利用回采面掘進和準(zhǔn)備階段,在回風(fēng)巷和運輸巷垂直于巷幫向煤體內(nèi)施工順層抽放鉆孔,孔徑75mm,孔深65m(回風(fēng)巷與運輸巷鉆孔交錯10m),鉆孔上下平行布置2排,排距1m,平距3m,煤層頂板距上排鉆孔終孔、上下排鉆孔終
6、孔、下排鉆孔終孔距煤層底板均按0.75:1:2的比例布設(shè)。每個鉆孔施工完畢后立即聯(lián)孔抽放,可高效分流本煤層內(nèi)高含量、高壓力瓦斯,預(yù)抽時間越長,瓦斯治理效果越明顯。3.2本煤層卸壓區(qū)鉆孔抽放隨回采面推進,在采面前方l0~30m形成本煤層卸壓區(qū),該卸壓區(qū)煤層隨工作面推進受壓變形后,裂隙大量增加,透氣性明顯改善,在此地段施工本煤層鉆孔抽放,可以克服三軟煤層透氣性差、抽放衰減快的問題,可提前分流大量煤體高含量瓦斯。4.采空區(qū)瓦斯治理在全部垮落法控制頂板的采煤工作面,沿采面推進方向頂板一般呈現(xiàn)煤壁支撐影響區(qū)、離層區(qū)和
7、重新壓實區(qū),在離層區(qū)的垂直方向上又可分為冒落帶、裂隙帶和彎曲下沉帶。由于瓦斯密度較小,隨著采面向前推進,瓦斯沿離層區(qū)的冒落帶向上飄移,從而在冒落裂隙帶內(nèi)大量積存。這些瓦斯小部分永久滯留在采空區(qū)內(nèi),大部分又在礦井通風(fēng)負(fù)壓的作用下,從采空區(qū)和回風(fēng)隅角涌出進入回風(fēng)流,造成回風(fēng)隅角和回風(fēng)流瓦斯?jié)舛葧r常超限,甚至在回風(fēng)隅角形成瓦斯積聚,回風(fēng)隅角也往往成為采空區(qū)瓦斯集中涌出的主要體現(xiàn)。由于回風(fēng)隅角瓦斯?jié)舛容^高,涌出量大,宜采用大流量、低負(fù)壓抽放,以減少瓦斯向外涌出;采空區(qū)大量高濃度瓦斯位于冒落帶上部,瓦斯?jié)舛雀?儲量大
8、,宜采用大流量、高負(fù)壓抽放,以減少采空區(qū)高濃度瓦斯向回風(fēng)隅角和回采空間集中涌出。4.1抽出式風(fēng)機隅角瓦斯抽排在回采面回風(fēng)巷適宜地點安裝1臺全速抽出式風(fēng)機,進風(fēng)側(cè)用硬質(zhì)風(fēng)筒引至回風(fēng)隅角,回風(fēng)側(cè)使用軟質(zhì)阻燃抗靜電風(fēng)筒引至采區(qū)回風(fēng)巷內(nèi),利用抽出式風(fēng)機做動力對隅角瓦斯進行抽排。同時在進回風(fēng)側(cè)風(fēng)筒內(nèi)各安裝1臺瓦斯傳感器,以監(jiān)測抽排瓦斯?jié)舛取Ｈ缬缃峭咚褂砍隽枯^大時,必須在風(fēng)機進風(fēng)側(cè)硬質(zhì)風(fēng)筒之間加裝一銅質(zhì)三通調(diào)風(fēng)裝置,該三通兩
