五輪山煤礦瓦斯綜合治理及高效封孔技術(shù)研究

發(fā)布時(shí)間：2020-07-08 02:42

【摘要】：貴州省是西南地區(qū)煤炭資源最豐富的省份,超過全省40%的土地下面蘊(yùn)含著煤炭資源。然而,貴州地質(zhì)條件復(fù)雜,煤層原始瓦斯含量大,同時(shí),煤層上下大部分為軟巖,多為泥質(zhì)粉砂巖、砂質(zhì)泥巖和泥巖,透氣性差,瓦斯抽采困難,效果一般,突出及高瓦斯礦井?dāng)?shù)量多。根據(jù)貴州煤礦安全監(jiān)察局的最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),截至2018年5月底,該省有1113個(gè)煤礦,其中,高瓦斯礦井和突出礦井共776個(gè),占到總數(shù)的69.7%,礦井瓦斯災(zāi)害嚴(yán)重,嚴(yán)重限制了礦井高效集約化開采和安全生產(chǎn)。五輪山煤礦是煤與瓦斯突出礦井,主要煤層瓦斯含量普遍較高。1803工作面所采8煤是首采煤層。8煤與五輪山煤礦其他主要可采煤層之間的平均間隔為20m左右,層間間隔較小,屬于近距離煤層組開采。8煤開采后,會(huì)造成壓力釋放影響到上、下煤層,使較近煤層瓦斯涌出。此外1801工作面在開采中頻繁出現(xiàn)上隅角和回風(fēng)巷風(fēng)流瓦斯超限問題,使其安全高效的生產(chǎn)受到影響。因此,重視瓦斯治理方面相關(guān)的研究對(duì)礦山安全生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文通過理論分析和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)相結(jié)合的方法,首先對(duì)五輪山煤礦6~(-3)煤、8煤瓦斯壓力、含量及煤層透氣性等基本參數(shù)進(jìn)行測(cè)定和評(píng)價(jià);采用分源預(yù)測(cè)的方法,預(yù)測(cè)1803和1805工作面瓦斯涌出量,進(jìn)而得到相對(duì)與絕對(duì)的瓦斯涌出量;然后對(duì)1803采煤工作面和1805工作面實(shí)際瓦斯涌出情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,找出影響采煤工作面瓦斯涌出的主要原因,并提出了綜合瓦斯治理方案。為解決瓦斯抽采鉆孔濃度低這一長(zhǎng)期困擾煤礦的問題,對(duì)“兩堵一注”帶壓封孔、“氣舉排水法”、“套管護(hù)孔”以及“定點(diǎn)封孔”進(jìn)行研究。結(jié)果表明,瓦斯高效抽采封孔技術(shù)的應(yīng)用,能夠有效解決鉆孔積水問題,提高封孔質(zhì)量,明顯改善瓦斯抽采效果。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TD712.6
【圖文】：

煤礦,相對(duì)位置

2 五輪山煤礦地質(zhì)環(huán)境概況2.1 礦井概況輪山煤業(yè)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“五輪山煤礦”）坐落于貴州省畢田面積約為 44km2。礦井資源總量與可采儲(chǔ)量分別為 8.19 億 t 力為 240 萬(wàn) t/a。地區(qū)尚未修建鐵路，礦區(qū)的主要交通運(yùn)輸方式仍靠公路。井田和，畢節(jié)到水城的主干公路即 S213 省道穿過陽(yáng)長(zhǎng)，濫壩火車站位昆、內(nèi)昆、水柏鐵路相連。礦井工業(yè)場(chǎng)地與濫壩車站和納雍縣城和 52km。五輪山煤礦和附近貝勒煤礦和德科煤礦的相對(duì)位置如

示意圖,封孔劑,反掘,高壓軟管

46357圖 3-1 上向孔注漿測(cè)壓示意圖1-水泥漿；2-測(cè)壓管；3-注漿管；4-速凝水泥；5-閘閥；6-壓力表；7-注漿泵根據(jù)該礦生產(chǎn)接續(xù)安排，6-3煤和 8 煤的壓力測(cè)定均由抽放巷施工穿層鉆孔，進(jìn)行封測(cè)壓的方法進(jìn)行。具體方法為：通過需要密封的深度來(lái)計(jì)算水泥和膨脹劑的多少，然按照適當(dāng)?shù)谋壤涑蓾{液，通過注漿泵注入孔內(nèi)，固化 8 到 24 小時(shí)后（快速凝固時(shí) 2 小時(shí)），安裝壓力表。在完成封孔工作后觀察，記錄壓力變化值，直到表壓穩(wěn)定 5 到 7 天為止。為了準(zhǔn)確測(cè)定 6-3煤、8 煤瓦斯壓力，封孔時(shí)孔內(nèi)埋入高壓軟管，封孔材料選用高效脹封孔劑[20]，見圖 3-2。

布置圖,鉆孔施工,測(cè)壓,布置圖