【摘 要】
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煤与瓦斯突出事故是威胁矿井安全生产的主要事故之一,其中又以石门揭煤突出发生的概率最高,危险性也最大。国内外许多大型突出事故均发生在石门揭煤过程,造成了严重的人身伤
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煤与瓦斯突出事故是威胁矿井安全生产的主要事故之一,其中又以石门揭煤突出发生的概率最高,危险性也最大。国内外许多大型突出事故均发生在石门揭煤过程,造成了严重的人身伤亡和财产损失。因此,对石门揭煤突出的研究以及有针对性的制定防治措施显得十分必要。通过理论分析,对石门揭煤突出的特点、影响因素以及发生突出的条件等进行了系统研究,得出石门揭煤突出与受采动影响而造成的煤层瓦斯压力迁移以及煤体应力状态变化有很大关系,并且从能量角度分析,得出促进突出发生的能量主要有瓦斯膨胀能和弹性应变能,其中又以瓦斯膨胀能为主,弹性应变能在突出过程只是将煤体破碎并提高煤体温度,因此,对突出的防治主要是从治理瓦斯入手进行。针对矿井具体情况,该煤层属于强突煤层,不具备保护层开采条件,而且是多条石门联合揭煤,揭煤作业范围广,因此采用在不同水平施工底板抽采巷,并通过联巷构建环形闭合巷道的方法对煤层瓦斯预抽进行消突,该措施保证了措施孔的施工空间,缩短了预抽时间,并避免了下向孔和近水平孔,提高了预抽效果。同时,运用COMSOL-Multiphysics仿真模拟软件对不同抽采条件下的瓦斯抽采效果进行了数值模拟,通过比较分析进行了钻孔参数优化,确定了有效抽采半径为1.5m,并对其进行了现场验证,最终确定了最优的钻孔参数。最后,在谢一矿多条石门联合揭煤过程中运用环形闭合底板巷进行区域消突现场试验,并对消突效果进行检验,结果表明防突措施有效地消除了该突出煤层的突出危险性,很好地保证了在多条石门联合揭煤时整个矿井的安全生产,具有一定的应用价值。
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