復雜地質構造掘進工作面瓦斯治理技術范文

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摘要：段王煤礦150404工作面瓦斯含量高，地質構造復雜。根據實際地質條件，制定了邁步鉆場抽采和掘進工作面短抽短掘方案。通過應用綜合的瓦斯抽放方法，明顯減小了掘進過程中巷道兩幫和前方煤體的瓦斯涌出，保證了巷道安全快速掘進，為復雜地質構造條件下煤巷掘進提供了很好的技術參考。

關鍵詞：復雜地質構造；煤巷掘進；瓦斯治理

瓦斯是嚴重威脅煤礦安全生產的重要因素之一，瓦斯事故每年都會造成大量的人員傷亡和財產損失。地質構造對地應力、瓦斯和煤巖物理力學性質有重要的影響，復雜的地質構造特別容易引起煤與瓦斯突出、瓦斯突然大量涌出等瓦斯災害。對于煤與瓦斯突出事故，瓦斯壓力是突出的主要動力，煤層的松軟和破碎是突出的有利條件，采掘活動是突出的誘發原因，而地質構造是引起突出的關鍵因素。

1礦井概況段

王煤礦150404工作面位于太原組中部，煤厚3.55~5.02m，平均4.40m，煤厚變化由西往東漸厚，不含夾石。頂板為砂質泥巖或泥巖，局部為粉砂巖或中、細砂巖，底板為中、細粒砂巖和泥巖，局部為砂質泥巖。15號煤層最大瓦斯含量為10.40m3/t，煤層透氣性較差，有利于瓦斯儲存。工作面巷道掘進過程中所遇到的地質構造為封閉型地質構造，不利于瓦斯的釋放，在掘進過程中，發現多處巖石巷道接近、揭露斷層時瓦斯涌出極不正常，對巷道施工構成極大的安全威脅。

2瓦斯治理技術

2.1邁步鉆場鉆孔抽采瓦斯巷道掘進過程中，在兩側布置邁步鉆場，擴大卸壓松動圈范圍，增加煤體透氣性系數，抽放卸壓瓦斯，攔截巷道周邊煤體向掘進巷道釋放瓦斯。鉆孔還可以探測掘進面前方的地質構造，發現和掌握前方煤體瓦斯情況。同側相鄰鉆場間距60m，鉆孔超前掘進工作面不小于20m，在鉆場中施工長度為80m的鉆孔，鉆孔孔徑為Φ89mm，傾角與巷道軸向線傾角一致。

2.2掘進工作面短抽短掘由于段王煤礦150404工作面地質構造較多，煤層起伏較大，在巷道掘進工作面施工長鉆孔往往會因為遇到地質構造或煤層頂底板而被迫停止，而且施工相同長度鉆孔時長鉆孔施工方法將浪費更長時間。為更有效地解決掘進過程的落煤瓦斯涌出，在掘進工作面采用短抽短掘的瓦斯治理方式，提前預抽工作面前方煤體中的瓦斯。

3效果分析

段王煤礦150404工作面截止到2017年3月底共抽采瓦斯2.06×106m3，極大地減少了掘進工作面前方煤層中的瓦斯含量。采用局部預測預報的方法每隔10m對掘進工作面進行效果檢驗，鉆屑瓦斯解吸指標均小于150Pa，鉆孔最大鉆屑量均小于4.0kg/m，瓦斯抽放取得了良好的效果。每個掘進工作面的掘進速度由先前的平均135m/月提高到現在的平均230m/月，極大地消除了瓦斯報警對巷道掘進的影響。4結論通過邁步鉆場抽采和掘進工作面短抽短掘瓦斯治理措施，對掘進工作面進行掘前預抽、邊掘邊抽，大大減小掘進過程中煤體瓦斯涌出量，保證巷道安全快速掘進。段王煤礦四采區巷道已經安全掘進超過1800m，瓦斯治理取得了良好效果。

【參考書目】

［1］程遠平,俞啟香,周紅星,等.煤礦瓦斯治理“先抽后采"的實踐與作用[J].采礦與安全工程學報,2006,23(4):389-392.

［2］程遠平，付建華，俞啟香.中國煤礦瓦斯抽采技術的發展[J].采礦與安全工程技術學報,2009,26(2):127-139.

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［4］龐葉青,胡依魯,史波波.突出煤層區域性瓦斯抽采數值模擬研究[J].煤炭科學技術,2012,40(11):73-76.

［5］渾寶炬,程遠平,周紅星.穿層鉆孔噴孔周圍煤體應力與變形數值模擬研究[J].煤炭科學技術,2013,41(10):82-85.

作者：馬躍華1；張曉東2；孫永康2 單位：1.山西壽陽段王煤業集團有限公司，2.煤科集團沈陽研究院有限公司