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高瓦斯矿井炮掘工作面瓦斯涌出规律的研究

贺媛  
【摘要】:随着煤矿开采深度的增加和开采煤层地质条件的复杂,掘进工作面发生的瓦斯事故所占比重在加大,严重威胁煤炭资源开采的安全生产。因此,加强掘进工作面瓦斯涌出规律研究,对于指导矿井的通风设计和采掘部署,采取有针对性的防治煤巷掘进瓦斯灾害措施,具有重要的理论意义和实用价值。本文就炮掘工作面瓦斯涌出规律问题展开研究。 为了研究炮掘工作面瓦斯涌出规律,首先根据分源预测法,将炮掘工作面的瓦斯来源分为两个部分,煤壁瓦斯涌出和炮掘落煤瓦斯涌出,针对不同的瓦斯涌出源,建立瓦斯涌出量预测的数学模型。 为了进一步研究炮掘工作面煤壁瓦斯涌出规律,针对阿刀亥煤矿1203炮掘工作面进行了实测与分析,根据煤层赋存的基本参数及实测数据,找到了该炮掘工作面煤壁瓦斯涌出强度随时间的变化规律;建立了煤壁瓦斯涌出量预测的数学模型。并给出了煤壁瓦斯涌出枯竭极限时间、掘进巷道煤壁最大瓦斯涌出量以及掘进巷道煤壁达到最大瓦斯涌出量时巷道长度的计算方法,并针对阿刀亥煤矿1203炮掘工作面进行了验证。 为了进一步研究炮掘工作面落煤瓦斯涌出规律,针对阿刀亥煤矿1203炮掘工作面,通过在现场取样,实验测定煤层瓦斯含量及炮掘落煤残存瓦斯含量,建立了阿刀亥煤矿1203炮掘工作面落煤瓦斯涌出量预测数学模型。并给出了炮掘落煤最大瓦斯浓度的计算方法,并针对阿刀亥煤矿1203炮掘工作面进行了验证。 通过对煤壁瓦斯涌出量和落煤瓦斯涌出量的数据分析,当掘进工作面较长时煤壁的瓦斯涌出量占掘进工作面瓦斯涌出总量的88%~96%,总的来说,掘进工作面的瓦斯涌出主要来自煤壁的涌出;随着炮掘工作面长度的增加,瓦斯涌出量在增加。 分源预测的目的是为了对瓦斯进行分源治理,通过对研究结果的分析,提出对矿山的安全指导作用,在掘进巷道时应采取隔断式瓦斯抽放,并且要控制掘进进尺。


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