碳窑坪煤矿综采工作面及其采空区瓦斯抽采技术研究

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我国是煤炭资源大国,目前消耗的主要能源就是煤炭。然而在煤炭的开采过程中,发生最多的事故就是瓦斯灾害。因此,有效防治瓦斯事故,煤矿才能实现安全生产,高瓦斯矿井才能实现高产高效。本文研究的碳窑坪煤矿是高瓦斯矿井,瓦斯超限一直制约着煤矿的生产。瓦斯治理通风是基础,抽采是手段。由于通风不能解决瓦斯超限问题,必须对其进行瓦斯抽采。而进行瓦斯抽放,最重要的一步就是对抽放瓦斯的参数进行合理、有效、实用的设计。本文采用理论分析计算与实践相结合的方法,首先结合在碳窑坪煤矿取得资料,通过整理、经计算得到煤层瓦斯压力等参数。然后分析出综采工作面瓦斯主要来源。并分析了风排瓦斯的效果和工作面瓦斯抽放的难易程度。根据选择瓦斯抽放方法的基本原则和工作面实际情况,制定了在开采层沿顺层平行钻孔和采空区埋管相结合的瓦斯抽放方法。在确定瓦斯抽放方法之后,通过瓦斯排放宽度理论确定了钻孔深度,通过计算单个钻孔瓦斯抽采率确定了钻孔间距,通过瓦斯涌出量随时间的变化规律确定了钻孔抽放时间等瓦斯抽放参数,并设计了抽采管路布置。最后在理论分析的基础上,通过计算瓦斯抽采率和可解析量得出结果都达到了规定要求,证明抽放参数设计的合理有效性。瓦斯抽采率达到53%,矿井瓦斯抽放效率明显提高,并现场验证瓦斯抽采效果,回风巷和上隅角瓦斯浓度明显下降而且保持在较低水平,从而保证了工作面顺利、安全的正常生产。也为瓦斯资源的合理利用提供了宝贵的经验。
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