沙巴台煤矿10501综采工作面瓦斯综合治理研究

摘要

近年来国内经济发展较快，单工作面生产能力有了较大的提高，对综采采场瓦斯综合治理已取得了很多成果。但目前国内大多数矿井依然对瓦斯的治理方法停留在做好矿井通风工作上。对于高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井矿井来说，仅仅单纯的依靠通风方式解决瓦斯的方法已经不能适应煤矿生产发展的需要。因此，对综采工作面瓦斯的综合治理新方法有着迫切的必要性。
　　为解决沙巴台煤矿10501工作面瓦斯治理的问题，论文首先在了解沙巴台煤矿10501工作面目前抽采现状的基础上，采用理论结合现场实测的方法对10501工作面瓦斯来源、工作面开采前后采空区瓦斯比例和采掘工作面瓦斯涌出量进行了分析、估算和预测。其次，基于上一章的分析，通过建立数值模型对瓦斯在采动裂隙场内的运移规律进行了研究，明确了瓦斯在工作空间内的分布状态及规律。最后，针对高瓦斯集聚区域，提出在煤层顶板布置高抽巷及优化抽采方案、抽采管路的综合治理方法对10501工作面的瓦斯进行治理。根据现场观测，治理效果明显。
　　本文通过对上述几方面的研究，得到如下结论：工作面开采初、后期的瓦斯涌出量分别占工作面总瓦斯涌出量的53%、69%；深部区域煤层的纯煤残存瓦斯含量与5号煤层相比，要高于5号煤层瓦斯含量；综采工作面和掘进工作面绝对瓦斯涌出量分别达40.38 m3/min和5.48m3/min；自工作面至采空区深部瓦斯浓度越来越大，且回风侧瓦斯浓度变化梯度较进风侧大，工作面前方实体煤内也有同样的规律；工作面内上隅角瓦斯浓度最高，达6.62%。在取得上述研究成果的基础上，本文结合理论分析数值分析及现场实际有针对性的提出了以在煤层顶板裂隙发育带布置高抽巷，对现有邻近层卸压瓦斯抽采、综采工作面顺层钻孔预抽、采空区上隅角插管抽采的钻孔参数和矿井抽采管网系统进行优化。2016年1-7月份的现场抽采实测数据显示，瓦斯抽采率约达65%，与原状况下的43%的抽采率相比，有明显的提高。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容

1.4 研究方法及技术路线

2 矿井概况及瓦斯治理现状

2.1 矿井概况

2.2 沙巴台煤矿10501综采工作面瓦斯治理现状

2.3 本章小结

3 10501工作面瓦斯来源及涌出量预测分析

3.1 10501工作面瓦斯来源分析

3.2 工作面瓦斯涌出量预测

3.3 本章小结

4 采动裂隙场中卸压瓦斯运移规律研究

4.1 采场及瓦斯运移特征

4.2 采动裂隙场中瓦斯运移规律的数值模拟

4.3 采动裂隙场中瓦斯运移规律的数值模拟分析

4.4 本章小结

5 综采工作面瓦斯综合治理方案

5.1 高抽巷布置方案

5.2 综采工作面顺层预抽钻孔优化

5.3 邻近层卸压瓦斯抽采优化

5.4 上隅角瓦斯抽采优化

5.5 瓦斯抽采系统优化

5.6 瓦斯抽采效果评价

5.7 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

在学研究成果

致谢