李雅莊礦自燃煤層回采工作面上隅角瓦斯治理研究.pdf

1、隨著礦井產(chǎn)量及采深的逐步增加，煤層瓦斯涌出量亦不斷增大，不少工作面出現(xiàn)了上隅角瓦斯積聚超限現(xiàn)象。因此有必要加強(qiáng)礦井的瓦斯防治管理，采取有效措施抽采瓦斯，為煤礦的安全生產(chǎn)提供安全保障。而對(duì)于回采工作面來說，瓦斯抽采和工作面采空區(qū)煤自燃的防治是一對(duì)矛盾體。如何既能使得采空區(qū)瓦斯影響下的上隅角瓦斯含量不超過限制，又能使得采空區(qū)落煤和遺煤不發(fā)生自燃現(xiàn)象，這就要求對(duì)具體情況下的自燃煤層回采工作面進(jìn)行研究分析，從而找到相應(yīng)的對(duì)策，解決實(shí)際問題，為礦

2、井正常安全生產(chǎn)進(jìn)行有效保證。
　　本文從李雅莊煤礦2-226工作面入手，研究探討如何治理自然發(fā)火煤層回采工作面上隅角瓦斯，在治理上隅角瓦斯抽采的同時(shí)，兼顧工作面采空區(qū)內(nèi)的遺煤自燃。該回采工作面采用U型通風(fēng)，U型通風(fēng)雖然上隅角瓦斯積聚是必然的，但是治理上隅角瓦斯超限也是可實(shí)現(xiàn)的。如何既能使得采空區(qū)瓦斯影響下的上隅角瓦斯含量不超限，又能使得采空區(qū)落煤和遺煤不發(fā)生自燃現(xiàn)象，這就要求對(duì)自燃三帶尤其是抽采條件下采空區(qū)的自燃三帶進(jìn)行劃分研究，

3、隨后進(jìn)行抽采孔的科學(xué)設(shè)計(jì)，對(duì)其位置、數(shù)量及埋管抽放的范圍和抽放負(fù)壓經(jīng)行進(jìn)一步的研究改進(jìn)，在取得較好瓦斯抽采效果的同時(shí)，盡量減少抽采對(duì)采空區(qū)自燃三帶的影響。
　　李雅莊礦2-226工作面2＃煤層的煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性;屬Ⅱ類自燃煤層。2-226工作面的瓦斯涌出量較大，屬于高瓦斯礦井。其中，采空區(qū)瓦斯涌出為上隅角瓦斯涌出的主要來源，因此，上隅角瓦斯治理研究的重點(diǎn)是進(jìn)行采空區(qū)瓦斯抽采方法研究。上隅角瓦斯積聚一直是采煤工作面瓦斯治理的難點(diǎn)，

4、本文在對(duì)李雅莊煤礦的回采工作面數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究后，運(yùn)用數(shù)值模擬、理論分析計(jì)算、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)等手段詳細(xì)地分析了采煤工作面瓦斯涌出來源及構(gòu)成、采動(dòng)裂隙場(chǎng)分布特征、上隅角瓦斯積聚的原因及規(guī)律，在對(duì)采場(chǎng)風(fēng)流及采空區(qū)自燃三帶分布研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)自然發(fā)火煤層U型通風(fēng)回采工作面上隅角瓦斯治理提出以高位鉆場(chǎng)和采空區(qū)交錯(cuò)埋管抽采相結(jié)合的方法，同時(shí)開展了工作面負(fù)壓考察，合理設(shè)計(jì)了抽采工藝參數(shù)，并對(duì)工作面抽采效果及防治煤層自然發(fā)火效果進(jìn)行了相應(yīng)的考察，制定了自

5、然發(fā)火判定依據(jù)及相應(yīng)的防滅火措施，最終得出適合李雅莊礦類似條件工作面的抽采參數(shù)。研究確定了以高位鉆場(chǎng)和采空區(qū)交錯(cuò)埋管抽采相結(jié)合的方式，是適合李雅莊煤礦2-226回采工作面進(jìn)行上隅角瓦斯治理的有效方法。
　　經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，針對(duì)高瓦斯礦井采空區(qū)瓦斯抽采條件下煤的自燃發(fā)火研究還不是很多，尤其是在瓦斯抽采過程中，如何得到采空區(qū)內(nèi)的漏風(fēng)規(guī)律、氧氣濃度分布及瓦斯分布規(guī)律，對(duì)于瓦斯抽采對(duì)采空區(qū)自然發(fā)火的影響，以及如何減少瓦斯抽采對(duì)采空區(qū)自然發(fā)火

6、的影響還沒有成熟的研究成果。本文從李雅莊煤礦2-226工作面入手，研究探討如何治理自然發(fā)火煤層回采工作面上隅角瓦斯，在治理上隅角瓦斯抽采的同時(shí)，兼顧工作面采空區(qū)內(nèi)的自燃。
　　本論文形成一套通過研究工作面瓦斯涌出特征和分析采場(chǎng)風(fēng)流和瓦斯分布規(guī)律開展上隅角治理的研究方法，實(shí)踐證明以高位鉆場(chǎng)和交錯(cuò)埋管布置相結(jié)合來治理上隅角瓦斯的這項(xiàng)技術(shù)克服了單一高位鉆場(chǎng)和埋管法的弊端，汲取二者的優(yōu)點(diǎn)，相互配合，工業(yè)性試驗(yàn)驗(yàn)證了該項(xiàng)技術(shù)的可行性、有效性