复杂地质构造掘进工作面瓦斯治理技术范文

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摘要：段王煤矿150404工作面瓦斯含量高，地质构造复杂。根据实际地质条件，制定了迈步钻场抽采和掘进工作面短抽短掘方案。通过应用综合的瓦斯抽放方法，明显减小了掘进过程中巷道两帮和前方煤体的瓦斯涌出，保证了巷道安全快速掘进，为复杂地质构造条件下煤巷掘进提供了很好的技术参考。

关键词：复杂地质构造；煤巷掘进；瓦斯治理

瓦斯是严重威胁煤矿安全生产的重要因素之一，瓦斯事故每年都会造成大量的人员伤亡和财产损失。地质构造对地应力、瓦斯和煤岩物理力学性质有重要的影响，复杂的地质构造特别容易引起煤与瓦斯突出、瓦斯突然大量涌出等瓦斯灾害。对于煤与瓦斯突出事故，瓦斯压力是突出的主要动力，煤层的松软和破碎是突出的有利条件，采掘活动是突出的诱发原因，而地质构造是引起突出的关键因素。

1矿井概况段

王煤矿150404工作面位于太原组中部，煤厚3.55~5.02m，平均4.40m，煤厚变化由西往东渐厚，不含夹石。顶板为砂质泥岩或泥岩，局部为粉砂岩或中、细砂岩，底板为中、细粒砂岩和泥岩，局部为砂质泥岩。15号煤层最大瓦斯含量为10.40m3/t，煤层透气性较差，有利于瓦斯储存。工作面巷道掘进过程中所遇到的地质构造为封闭型地质构造，不利于瓦斯的释放，在掘进过程中，发现多处岩石巷道接近、揭露断层时瓦斯涌出极不正常，对巷道施工构成极大的安全威胁。

2瓦斯治理技术

2.1迈步钻场钻孔抽采瓦斯巷道掘进过程中，在两侧布置迈步钻场，扩大卸压松动圈范围，增加煤体透气性系数，抽放卸压瓦斯，拦截巷道周边煤体向掘进巷道释放瓦斯。钻孔还可以探测掘进面前方的地质构造，发现和掌握前方煤体瓦斯情况。同侧相邻钻场间距60m，钻孔超前掘进工作面不小于20m，在钻场中施工长度为80m的钻孔，钻孔孔径为Φ89mm，倾角与巷道轴向线倾角一致。

2.2掘进工作面短抽短掘由于段王煤矿150404工作面地质构造较多，煤层起伏较大，在巷道掘进工作面施工长钻孔往往会因为遇到地质构造或煤层顶底板而被迫停止，而且施工相同长度钻孔时长钻孔施工方法将浪费更长时间。为更有效地解决掘进过程的落煤瓦斯涌出，在掘进工作面采用短抽短掘的瓦斯治理方式，提前预抽工作面前方煤体中的瓦斯。

3效果分析

段王煤矿150404工作面截止到2017年3月底共抽采瓦斯2.06×106m3，极大地减少了掘进工作面前方煤层中的瓦斯含量。采用局部预测预报的方法每隔10m对掘进工作面进行效果检验，钻屑瓦斯解吸指标均小于150Pa，钻孔最大钻屑量均小于4.0kg/m，瓦斯抽放取得了良好的效果。每个掘进工作面的掘进速度由先前的平均135m/月提高到现在的平均230m/月，极大地消除了瓦斯报警对巷道掘进的影响。4结论通过迈步钻场抽采和掘进工作面短抽短掘瓦斯治理措施，对掘进工作面进行掘前预抽、边掘边抽，大大减小掘进过程中煤体瓦斯涌出量，保证巷道安全快速掘进。段王煤矿四采区巷道已经安全掘进超过1800m，瓦斯治理取得了良好效果。

【参考书目】

［1］程远平,俞启香,周红星,等.煤矿瓦斯治理“先抽后采"的实践与作用[J].采矿与安全工程学报,2006,23(4):389-392.

［2］程远平，付建华，俞启香.中国煤矿瓦斯抽采技术的发展[J].采矿与安全工程技术学报,2009,26(2):127-139.

［3］王平虎.寺河矿高瓦斯抽放与突出综合防治技术试验研究[D].北京:中国矿业大学,2010.

［4］庞叶青,胡依鲁,史波波.突出煤层区域性瓦斯抽采数值模拟研究[J].煤炭科学技术,2012,40(11):73-76.

［5］浑宝炬,程远平,周红星.穿层钻孔喷孔周围煤体应力与变形数值模拟研究[J].煤炭科学技术,2013,41(10):82-85.

作者：马跃华1；张晓东2；孙永康2 单位：1.山西寿阳段王煤业集团有限公司，2.煤科集团沈阳研究院有限公司