平煤五矿综采面瓦斯涌出量影响因素及相关关系研究

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瓦斯是影响煤矿安全生产的主要因素之一,对煤矿企业的安全生产起着非常关键的作用。重特大瓦斯事故通常会造成大量的人员伤亡和巨大的经济损失。因此,对煤矿瓦斯涌出量的影响因素进行研究具有重要意义。本文以平煤五矿己15-23260工作面为研究对象,利用理论分析、数值模拟以及现场实测等方法,系统地对该工作面瓦斯涌出量的影响因素进行了研究分析。分析研究表明:影响己15-23260工作面瓦斯涌出量的几个主要因素为煤层透气性、采动应力、瓦斯压力以及顶板周期来压与采空区瓦斯场。煤层透气性是影响该工作面煤壁瓦斯涌出的一个关键因素,决定着煤层内瓦斯的运移。采动应力对工作面煤壁前方煤体的孔裂隙结构有着很大影响。采动应力通过影响工作面煤壁前方不同区域煤层的结构,影响工作面瓦斯涌出量。采动应力愈大,造成处于应力峰值区域的煤体渗透性就越低,煤层内瓦斯越不易涌出。瓦斯压力与煤层的渗透性呈负相关关系,并且对回采工作面前方扩容卸压区瓦斯的解析吸附活动有着比较大的影响。在煤层原岩应力区,瓦斯压力大,会导致煤层渗透性降低,不易造成瓦斯的涌出。同时,瓦斯压力大,易造成煤层扩容区与卸压区瓦斯梯度变大,使瓦斯涌出量突然变大,易导致瓦斯灾害的发生。周期来压与工作面瓦斯涌出量具有一定的相关性,并且瓦斯涌出量的峰值晚于周期来压,它们之间相差时间为1-2天。顶板周期来压不仅造成采空区瓦斯大量涌向工作面,而且由于顶板的垮落,使工作面前方煤层突然卸压,导致煤层渗透性突然变大,瓦斯涌出量增加,这两个方面的因素共同造成了采场瓦斯涌出量的增加。
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