论文部分内容阅读
段王煤矿是高瓦斯矿井,绝对瓦斯涌出量达到60-70m3/min,相对瓦斯涌出量为22.17m3/t,矿井的高瓦斯工作面主要集中在15#煤层。随着东翼深部15#煤层的开采,瓦斯涌出量也大大增加。如150403工作面掘进和回采期间的绝对瓦斯量分别9m3/min和47.98m3/min,工作面推进速度缓慢。瓦斯已对段王煤矿的安全生产造成极大的威胁。本文针对段王煤矿的瓦斯治理难题,对15#煤层的瓦斯涌出与瓦斯治理技术进行了系统研究。（1）实测了15#煤层的瓦斯基础参数:埋深540m区域煤层的瓦斯压力和瓦斯含量分别为0.67MPa和10.00m3/t,瓦斯吸附常数a、b分别为54.64m3/t和0.23 MPa-1,煤层透气性系数?（28）0.082 m2/MPa2.d,百米钻孔瓦斯流量衰减系数系数?=0.18d-1,故15#煤层为低透气性煤层,属于较难抽采煤层。（2）预测了15#煤层工作面回采期间的瓦斯涌出量,本煤层、邻近层和采空区的绝对瓦斯涌出量分别为10.8 m3/min、5.9 m3/min和6.7 m3/min,涌出总量为23.4m3/min;考虑瓦斯涌出不均衡系数1.3,则回采工作面瓦斯涌出总量为30.4m3/min。（3）根据作图法原理测定了瓦斯涌出量比例,揭示了工作面瓦斯涌出量以采空区瓦斯涌出量为主,约占工作面总瓦斯涌出量的65.12%,煤壁涌出瓦斯所占比例为34.88%,因此瓦斯涌出来源主要是采空区瓦斯。（4）以150403工作面为例研究了以瓦斯抽采为主,以通风系统管理技术为辅的瓦斯综合治理体系。主要采取了本煤层顺层钻孔预抽和高位钻孔的综合抽采技术,其中顺层钻孔主要在工作面回采前预抽本煤层瓦斯,高位钻孔主要抽采工作面回采期间的采空区瓦斯;通风系统管理技术主要包括:上、下隅角吊挂风筒布、在上隅角安装风水喷雾、上隅角垛袋及控制割煤速度等,有力地配合了抽采技术进行瓦斯治理。（5）通过回采工作面综合瓦斯治理技术的应用,工作面回采的中、后期,工作面瓦斯抽采率提高到60%以上,回风流瓦斯浓度降到了0.8%以下,瓦斯超限导致的报警和断电次数大幅度减少,且持续时间大大缩短,日产原煤1000t提高到了2000t,保证了矿井的正常生产,促进了生产效率。