综采工作面瓦斯涌出规律的研究

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瓦斯灾害是影响矿井安全生产的重要因素,瓦斯事故也是我国煤炭事故中最严重的事故之一。随着现代综合机械化采煤的发展,采煤强度大和采煤速度快已成为我国煤矿生产的未来发展趋势。与此同时,瓦斯涌出量也不断加大。因此,加强综采工作面瓦斯涌出规律的研究,对于指导矿井通风设计、瓦斯抽放设计以及瓦斯防治工作都有着重要理论意义和实用价值。本文就综采工作面瓦斯涌出规律的问题进行研究。首先,本文根据对综采工作面采煤特点的分析,利用分源预测法,根据五虎山煤矿的实际生产情况,将1201综采工作面的瓦斯涌出源分为煤壁、采落煤、采空区残煤以及邻近层四部分。然后在综合考虑各种影响因素的基础上,细致分析各涌出源的规律的前提下,建立瓦斯涌出量预测的数学模型。其次,本文先对影响综采工作面瓦斯涌出的煤层赋存条件及瓦斯运移的基本理论进行了系统的描述,并结合矿山实际情况,对五虎山1201综采工作面进行实测和分析。根据煤层赋存的基本参数以及实测数据,分析煤壁瓦斯涌出强度与时间之间的函数关系,建立煤壁瓦斯涌出的数学模型。最后,为进一步研究综采面落煤瓦斯涌出规律,对1201综采工作面落煤进行现场取样,实验室测定煤样解吸量与时间的关系,进而建立瓦斯解吸强度与时间的函数关系。然后,建立落煤瓦斯涌出量的数学预测模型。通过对最终的各瓦斯涌出源进行计算和分析,我们可知煤壁瓦斯涌出量占综采面瓦斯涌出量的54.95%,邻近层瓦斯涌出量占22.02%,采落煤占21.26%,残煤瓦斯涌出量占1.77%。由此可知,在综采面瓦斯涌出中,煤壁的瓦斯涌出量是最大的。占整个瓦斯涌出量的一半以上。因此,对五虎山1201综采面来讲,减少煤壁的瓦斯涌出量是整个瓦斯防治的重中之重。采用分源法对瓦斯进行分源治理是本文分析和研究的最终目的。通过对研究结果的分析,本论文建议五虎山煤矿建立抽采系统,加强对煤壁瓦斯涌出的监测,以预防瓦斯事故的发生。
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