平沟煤矿瓦斯抽采工艺研究

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瓦斯灾害是煤矿五大灾害之一,其长期制约着我国煤矿的安全生产,瓦斯的防治工作更是尤为重要。放顶煤是是厚煤层开采的一种重要方法,其开采工艺决定了采空区遗煤较多,遗煤所释放瓦斯就会急剧增加,更加容易导致综采工作面瓦斯超限问题的发生。如何采取有效措施实现安全高效开采成为摆在采矿工作者面前的重要任务。特定条件下,煤层采前预抽也是一种有效的区域性预防突出的技术措施,它对煤层赋存条件的要求较低,施工容易,成本较低。随着煤矿范围的扩大、开采深度的增加,瓦斯灾害日益加剧,由于受矿井采掘布置的影响,在矿井许多区域有必要采用下向钻孔进行瓦斯抽采,所以,对综放面瓦斯钻孔抽采技术的研究,具有十分重要的实际意义。本论文以平沟煤矿为基础,针对平沟煤矿为高瓦斯低透气性煤层,煤层透气性系数小,瓦斯抽采效率低的实际情况,进行深入分析。平沟煤矿主采9#、10#、16#煤层,按突出矿井管理。瓦斯问题困扰着工作面采掘接替,给矿井安全生产带来了隐患,限制了矿井的高产高效。1605工作面钻孔瓦斯抽采困难,仅有10%左右的瓦斯抽放率,抽采难达标、煤层透气性系数低、衰减快、瓦斯含量大、瓦斯压力高。对于低透气性突出煤层而言,煤体透气性极差,采用常规的钻孔布置方式及参数预抽煤层瓦斯时,往往达不到所要求的抽放效果。为此,需采用强化抽采瓦斯方法,通过水力压裂技术,人为强迫沟通煤层内的原有裂隙网络或产生新的裂隙网络,使煤体透气性增加,提高煤层瓦斯抽采效率。先根据理论分析和数值模拟及现场实际情况,设计或调整确定出设备的结构与工艺参数,然后研究高瓦斯高应力低透气性煤层有效卸压排放瓦斯的水力压裂技术措施,并进行试验,根据试验结果,对上述研究成果进行验证和修正。该技术增加煤层透气性,强化煤矿瓦斯抽采与利用,在源头上遏制重大恶性事故发生,是煤矿瓦斯治理、抽采与利用的新途径、新技术和新工艺,在节能减排、提高资源回收率等方面具有重大意义。保障煤矿安全生产,减少人员伤亡;解放煤矿生产力,实现矿井高产高效;改善井下作业环境,维护煤炭职工的健康;变废为宝,变害为利,为实现煤矿安全形势的根本好转而努力,经济和社会效益显著,具有广阔的推广应用前景。
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