祥兴煤矿瓦斯综合防治研究

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煤炭作为基础能源,在中国能源消费结构中约占67%,在一次能源构成中长居主体地位。中国作为世界上最大的产煤国,不仅煤矿企业多,而且煤层的赋存条件复杂,煤与瓦斯突出现象较重,这也是影响煤矿安全生产的主要因素。随着开采强度和进深的加大,煤与瓦斯突出事故对煤矿造成的威胁也日益增加。采煤工作面的瓦斯治理与突出防治研究也就成为了当务之急。本文以祥兴煤矿为工程案例,以该矿110701和110902工作面为研究对象,采取了到工作面现场调研测试、实验室试验和理论分析相结合的研究方法开展系统的研究与分析。本论文的主要研究内容及取得的成果有:  ①通过对煤矿的现场检测和室内煤样检测,获得了该矿瓦斯禀赋特性,其中,M7煤层中的瓦斯压力约0.18~0.24MPa,可解析瓦斯含量约0.71~2.16m3/t。经过初步的判定可以得到M7煤层现不具备煤与瓦斯突出危险性。M9煤层中的瓦斯压力最大值约0.7MPa,最大瓦斯含量约9.23m3/t,经过分析可以得到M9煤层具有一定的煤与瓦斯突出危险性。  ②在系统分析祥兴煤矿实际情况,按照“四位一体”的原则,针对110701工作面和110902工作面(首采)开展了区域研究与分析,包括瓦斯预测、区域防治措施、区域治理效果与检验、工作面瓦斯预测等,提出了翔实回采工作面防突治理技术与实施方案。  ③通过理论分析,得到了110701工作面回采期间本煤层的瓦斯涌出量约3.87m3/t,邻近煤层瓦斯涌出量约15.41m3/t,工作面掘进期间绝对瓦斯涌出量约13.39m3/min。结合祥兴煤矿实际情况,对风排瓦斯、采空区插管抽采和高(低)位钻孔抽采的瓦斯治理能力进行了核算与优化,为矿井瓦斯防治提供了科学依据。
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