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建庄矿业公司完成对4-2105综采综放工作面瓦斯涌出量分析

单位:建庄矿业作者:高亮发布时间:2014-06-26 点击数:8833

建庄矿业有限公司瓦斯等级属于瓦斯矿井,煤层为自燃煤层。随着矿井的不断开拓及发展,一盘区已顺利完成并封闭4个生产工作面作业,由于生产技术及设备的不断改进,生产能力逐渐增强,随之产量也不断提高;建北井田位于陕西省延安市建庄区的北部,地处延安市黄陵县店头镇境内,周边矿井大部分为高瓦斯矿井,结合现状我公司在105工作面300米至250米段对瓦斯涌出分布规律进行分析研究,进而超前预测、超前防治、超前管理的瓦斯管理理念,为以后瓦斯治理工作提供科学依据,确保矿井安全生产。

采煤工作面的瓦斯涌出取决于煤层自燃因素和开采技术条件等诸多因素。根据综合机械化采煤的特点和瓦斯流的理论,将瓦斯涌出源划分为煤壁(围岩)瓦斯涌出、落煤瓦斯涌出和采空区(残煤)瓦斯涌出三个部分。

各部分瓦斯涌出量测定方法如下:

由瓦检员连续15个工作日每天三个班分别定时测定工作面风流、支架后尾梁处风流、上隅角处的瓦斯浓度,为采煤工作面瓦斯涌出量分布律研究工作提供了可靠有力的数据。测量瓦斯数据每十架为一个阶段,至120架后变化较大,故120架后每架取3个点,以最大值为测量依据。

分析研究结果

在工作面上半部,瓦斯浓度由煤壁向采空区迅速减小;在工作面下半部分,瓦斯浓度由煤壁至采空区由大到小、再到微量。

采煤机割煤时采面瓦斯分布的不稳定性。当采煤机割煤时,采面瓦斯大体上仍符合上述规律,但瓦斯涌出更加不均衡。通过采煤机在不同位置时,对测点的测量发现,由于采煤机位置不断改变且时采时停,其位置改变对采面瓦斯分布影响较大,当采煤机由进风侧向工作面中部割煤过程中,采面瓦斯涌出量增幅不大。

煤壁瓦斯涌出规律研究:当割煤机不断割煤,新鲜煤壁不断暴露,在矿山压力的作用下,工作面前方煤体中的应力平衡状态遭到破坏,出现了透气性大大增加的卸压带,由于煤体内部到煤壁之间存在着瓦斯压力梯度,瓦斯得以沿卸压带的裂隙向工作面涌出。

在正常生产期间的非生产班,在工作面回风流下部布置测点,多次测定风流中的瓦斯浓度,整理分析所测数据得出煤壁、采空区涌出瓦斯在工作面风流瓦斯中所占的比例不大,小于30%。

落煤瓦斯涌出规律研究:影响落煤瓦斯涌出量大小的因素主要有落煤强度、煤的瓦斯含量、落煤的块粒大小、运出工作面时煤的残存瓦斯含量较低。 
管理经验及结论:

1、因前、后落山管理较好,封堵较为严实,所有风流难以进入采空区,大量风流自工作面流向回风巷,所以采空区瓦斯涌出量较少;

2、遗失煤炭:回采过程中采空区内部不可避免的要遗留一定的煤炭,这些遗煤将会释放出一定量的瓦斯;

3、采空区顶板及上部煤层采空区瓦斯,通过顶板岩层裂隙在通风负压的作用下也会释放出部分瓦斯;

4、采空区底板及下部煤层瓦斯也会通过裂隙释放到采空区空间当中;

5、工作面落煤产生的瓦斯也会有部分流入采空区,但这部分瓦斯量很少;

6、我矿主要利用风排运移瓦斯,故要求121-124号支架后尾梁升高于120号支架500mm、在加入风流引射器、清水引射器,此效果明显,根据实际管理中的经验,瓦斯浓度均都符合规定。

通过这次矿井瓦斯分布规律研究分析工作的成功完成,我矿在瓦斯技术管理人员的组织方面、瓦检员业务范围的推广学习以及瓦斯管理理念的提升,积累了有力的数据和实践经验,为我矿安全生产和“一通三防”管理工作奠基了稳固的基础。