【摘要】：隨著我國煤礦開采規(guī)模的不斷加大,開采深度逐年加深,煤層相對瓦斯含量逐漸升高,瓦斯治理難度也進(jìn)一步增大。在煤炭開采過程中,大采高綜采工作面采煤厚度大、推進(jìn)速度快、絕對瓦斯涌出量高；同時(shí),對于大采高工作面采動(dòng)擾動(dòng)影響大,鄰近層和采空區(qū)瓦斯容易涌入工作面,極易造成工作面在掘進(jìn)和回采期間瓦斯積聚和瓦斯超限,給工作面瓦斯治理工作造成了嚴(yán)重的困難。如何治理大采高、高瓦斯、低透氣性、推進(jìn)速度快的工作面瓦斯成為了保障煤礦安全、高產(chǎn)、高效生產(chǎn)亟待解決的問題。論文針對趙莊礦高瓦斯煤層大采高超長工作面的條件,以1307工作面為例,應(yīng)用理論分析、現(xiàn)場觀測、數(shù)值模擬等方法對趙莊礦1307工作面上覆巖層運(yùn)動(dòng)規(guī)律、瓦斯運(yùn)移規(guī)律及工作面瓦斯治理進(jìn)行研究。以擴(kuò)散定律及達(dá)西定律為基礎(chǔ),分析了1307工作面瓦斯在原始煤體以及卸壓煤體中的運(yùn)移規(guī)律,并以此為依據(jù)對1307工作面瓦斯涌出量進(jìn)行預(yù)測。通過1307工作面瓦斯涌出量預(yù)測結(jié)果和現(xiàn)場實(shí)際情況確定瓦斯治理方案即：采用高抽巷+底抽巷+本煤層抽采方案對1307工作面瓦斯進(jìn)行治理；采用本工作面的數(shù)值模擬和鄰近工作面現(xiàn)場觀測對比分析,確定1307工作面采空區(qū)的垮落帶和裂隙帶高度,以此確定高抽巷的層位以及距回風(fēng)巷水平投影距離；通過本煤層預(yù)抽孔的現(xiàn)場實(shí)際情況對2#底抽巷的參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),為工作面無盲區(qū)預(yù)抽提供保障；經(jīng)過工作面的初采效果分析得出,工作面和上隅角瓦斯?jié)舛染_(dá)到預(yù)期目標(biāo)。研究結(jié)果表明：大采高長工作面裂隙帶高度遠(yuǎn)大于普通綜采工作面,回采過程中更易使鄰近層瓦斯涌入采空區(qū)。在晉城地區(qū)采用高抽巷+底抽巷+本煤層抽采的治理方法能有效地治理工作面的瓦斯問題。
[Abstract]:With the increasing scale of coal mining in our country, the mining depth deepens year by year, the relative gas content of coal seam increases gradually, and the difficulty of gas control is further increased. In the process of coal mining, the mining thickness of fully mechanized coal face with large mining height is large, the speed of advancing is fast, and the quantity of absolute gas emission is high. At the same time, for the large mining face mining disturbance, the adjacent strata and goaf gas is easy to pour into the face, it is easy to cause gas accumulation and gas over-limit during excavation and mining. To face gas control work caused serious difficulties. How to control the gas in the coal face with high mining height, high gas, low permeability and fast speed has become an urgent problem to be solved to ensure the safety, high yield and high efficiency of coal mine production. Aiming at the condition of the coal face with large mining height in Zhaozhuang coal mine, taking the 1307 face as an example, this paper applies the methods of theoretical analysis, field observation and numerical simulation to the movement law of the overlying strata in the 1307 face of Zhaozhuang Coal Mine. The law of gas migration and gas control in working face are studied. Based on the diffusion law and Darcy's law, the gas migration law of 1307 face in the original coal body and the pressure relief coal body is analyzed, and the gas emission quantity of the 1307 face is forecasted on the basis of the law of diffusion and Darcy's law. Through the gas emission prediction results of 1307 working face and the actual situation on the spot, the gas treatment scheme is determined, that is, adopting the high drainage roadway bottom drainage roadway this coal seam drainage scheme to control the gas in 1307 working face; The height of caving zone and fissure zone in goaf of 1307 face is determined by numerical simulation of this working face and field observation and comparative analysis of adjacent working face so as to determine the level of high extraction roadway and the horizontal projection distance from return air roadway. According to the actual situation of the coal seam pre-drainage, the parameters of the roadway are designed to provide protection for the pre-drainage of the face without blind area, and through the analysis of the initial mining effect of the working face, it is concluded that the gas concentration in the working face and the upper corner reach the expected goal. The results show that the height of fissure zone in the long face with large mining height is much higher than that in the general fully mechanized mining face, and it is easier to make the gas from the adjacent strata pour into the goaf during the mining process. In Jincheng area, the treatment method of high drainage roadway bottom drainage roadway and coal seam drainage can effectively control the gas problem in the working area.
【學(xué)位授予單位】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD712.6

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本文編號(hào)：2391366