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浅析工作面瓦斯的涌出及防治
祁刚
辽宁工程技术大学资源与环境工程学院,辽宁阜新(123000)
E-mail:q06010204@163.com
摘 要: 煤层瓦斯赋存状态是研究矿井瓦斯涌出规律和瓦斯灾害防治的技术基础。某矿5 煤
层局部瓦斯异常涌出, 已经开始对煤矿的安全生产有所影响和制约。于此, 笔者采用统计分
析和分源计算两种方法, 对采掘工作面瓦斯涌出量进行了预测, 分析了采掘工作面瓦斯涌出
影响因素和涌出来源, 得出了煤层瓦斯压力、煤层瓦斯含量、煤层透气性系数、煤层残余瓦
斯含量、钻孔瓦斯涌出量等参数, 随采深增加而变化的规律, 并提出了针对性的防治措施。
关键词: 瓦斯赋存; 瓦斯压力; 瓦斯含量; 异常涌出; 预测
中图分类号: TD712
0 引言
煤层瓦斯是与煤层伴生的气态地质体, 煤是生成瓦斯的母岩和瓦斯赋存的主要载体。由
于篇幅有限, 本文只讨论瓦斯压力、瓦斯含量、残余瓦斯含量、钻孔瓦斯涌出量、透气性系
数与赋存深度的关系, 分析瓦斯涌出来源, 并提出防治技术措施。
1 煤层地质情况
某矿三水平5 煤层位于下石盒子组中段, 以1/ 3 焦煤为主, 挥发份值为32.91 %~35.97
% , 平均34.29 % , 溶重1145t/ m3 。上距4 煤层1317m ,煤层底板为岩层, 含化石碎块, 中上
有0.2m 含大量沙粒, 平均厚度20.66m。煤层顶板为13.7m厚的中细粒砂岩。顶、底板的岩层
透气性较大、地质构造较发育, 瓦斯放散速度特别快。
2 工作面瓦斯涌出量预测
影响瓦斯涌出量的主要因素有: 自然因素和开采技术因素。自然因素主要包括三方面,
即煤层和围岩的瓦斯含量、开采深度和地面大气压力的变化; 开采技术因素主要包括开采顺
序与回采方法、回采速度与产量、落煤工艺与老顶来压步距、通风压力与采空区密闭质量和
采场的通风系统等。
目前, 矿井瓦斯涌出量的表达方法有两种, 绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量, 前者是
指单位时间从煤与岩石内涌出的瓦斯量, 单位为m
3
/ min 或m
3
/ d ; 后者是指平均日产1t 煤
同期所涌出的瓦斯量, 单位是m
3
/ t 。采掘工作面瓦斯涌出量预测方法, 可采用统计分析法
和分源计算法。统计分析法是统计过去已采或已掘工作面瓦斯涌出规律, 预测该工作面前方
未采区或煤层赋存条件基本相同的相邻工作面瓦斯涌出情况, 然而, 由于地质构造的影响,
往往预测工作面与统计工作面的赋存状况差异很大, 故无法使用统计预测法; 分源计算法是
以煤层瓦斯含量和开采技术条件为基础, 根据主要瓦斯涌出源: 回采(包括围岩和邻近层) 、
掘进及采空区瓦斯涌出规律, 对回采工作面、掘进工作面瓦斯涌出进行计算, 以预测采区、
矿井瓦斯涌出量
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2.1 统计分析法
根据三水平5 煤层采掘实际状况, 拟选择5 煤层21210 机巷和31060 机巷掘进时的通
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