發(fā)布時間：2016-10-25 07:07

摘 要

在對煤礦開采過程中會遇到多種無法避免的自然災害，而瓦斯災害通過其對礦井以及采礦人員的危害程度成為在礦井作業(yè)中的第一自然災害，而其嚴重影響煤礦開采效率，對開采人員的危害也極大。本論文根據(jù)南溝5號上與2號煤礦在開采作業(yè)過程中出現(xiàn)的問題進行分析，通過對開采過程中出現(xiàn)的瓦斯進行認真研究，試圖找到可解決的有效方案，能夠做到對瓦斯產(chǎn)生量進行控制，也能適度的對其進行抽樣開采。
在煤礦開采過程中需要保持作業(yè)環(huán)境的通風，對通風系統(tǒng)進行研究，在原有的阻力測試前提下，通過在原有的通風系統(tǒng)基礎(chǔ)上加入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對南溝5號上與2號煤礦的通風線路進行全面分析，，并對其進行縝密解算，保證研究結(jié)果有充分的理論保障。通過網(wǎng)絡(luò)解算能力與原有礦井的通風環(huán)境進行結(jié)合分析，找到該礦井出現(xiàn)的通風問題，并加以分析找出應(yīng)對問題的主要方案。
為了使煤礦工作中瓦斯量的準確分析，保證在礦工在進行礦井作業(yè)時的安全以及減少對自然的破壞，需要對煤層進行瓦斯含量、瓦斯壓力以及煤礦中煤樣成分進行準確計算評估，合理分析出煤礦中瓦斯儲量，以確保在煤礦作業(yè)過程中的經(jīng)濟技術(shù)的可實行能力。通過分析出的瓦斯涌出量來確定抽放瓦斯時采用的方案，通過對礦井每一個區(qū)域進行分析，合理規(guī)劃處不同問題采取的不同方案，最終對抽放結(jié)果進行經(jīng)濟估算。
本文根據(jù)對南溝5號上與2號礦井全面分析得出，為保證礦井在進行開采作業(yè)時可以有效進行綜合管理、提高煤礦開采效率以及保證進行礦工作業(yè)的安全性，本文運用風排和抽放瓦斯兩種方案相結(jié)合對該煤礦進行管理。通過這種方案的結(jié)合不僅解決了礦井作業(yè)中常有的危害，也對瓦斯進行了充分的利用，具有非�？捎^的經(jīng)濟環(huán)境效益。 
關(guān)鍵詞：瓦斯，綜采工作面，綜合治理，風排瓦斯，瓦斯抽放
 
ABSTRACT

In the mining process will encounter a variety of unavoidable natural disasters and the disaster through its mines and miners of harm becomes the first natural disaster in mine operations, which seriously affect the efficiency of coal mining, mining personnel hazards are also great. This paper under the south ditch, 5th and 2nd coal in mining operations, analyzes the problems arising in the course, based on serious research on mine gas in the process, trying to find an effective programme to resolve, can do to control the amount of gas produced can also moderate to sample extraction.
Mining ventilation environment need to keep jobs in the process, research on ventilation system, on the premise of original test through the original ventilation system based on the network system of the south ditch, 5th and 2nd line conducted a comprehensive analysis of coal mine ventilation, and careful calculation to ensure results are adequate theoretical guarantee. By mine ventilation network solution with the original environmental analysis, found the mine ventilation problems, analyze and find the main programme.
In order to make accurate analysis of coal mine gas in the work to ensure that miners in the mine when safety and reduce damage to the natural need to gas content of coal seam and gas pressure and coal mines in the coal-like ingredients accurately assess reasonable analysis of coal mine gas reserves to ensure that coal mine operations in the process of economic and technological capacity. Through analysis of gas emission gas to determine using the programme, through the analysis of each region of the mine, different programmes for different issues of the Planning Department, and eventually the extraction results are estimates.
According to the south ditch, 5th and 2nd mine comprehensive analyses, to ensure the mine in the mining operations can be effective integrated management, miners in the coal-mining and ensure the effectiveness and increases job security, using the wind exhaust gas and combining the two programmes to manage the mine. Through a combination of such programmes not only common hazards in the mine operation,and full use of gas, has a very substantial economic and environmental benefits.
Keywords: Gas；Fullymechanized；Harness；Ventilationairmethane；Gasdrainage
 
目    錄

目    錄 5
1 緒論 1
1.1 研究背景與意義 1
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1
1.3 本文研究內(nèi)容 3
1.3.1 研究內(nèi)容 3
1.3.2 研究目標 3
2 瓦斯涌出檢測技術(shù) 5
2.1 瓦斯?jié)舛?5
2.2 瓦斯涌出概率模型 7
2.2.1 瓦斯涌出量分析 7
2.2.2 瓦斯涌出量統(tǒng)計模型 7
2.3 巷道瓦斯流量規(guī)律模型 8
2.3.1 預測方法 8
2.3.2 通風巷道瓦斯流量統(tǒng)計模型 9
3 山西寧武南溝煤礦概況 10
3.1 位置與交通 10
3.2 自然地理 11
3.3 地質(zhì)構(gòu)造 12
3.4 煤層賦存及煤質(zhì) 12
3.4.1含煤性及可采煤層特征 12
3.4.2煤質(zhì) 15
3.5 瓦斯、煤塵和煤層自燃傾向性 18
3.5.1瓦斯 18
3.5.2煤塵爆炸性 20
3.6 井田開拓方式 21
4 煤層瓦斯含量測定及規(guī)律分析 23
4.1 測定方法 23
4.2 煤層瓦斯含量測定結(jié)果 23
4.3 煤層瓦斯含量分布規(guī)律 25
5 礦井瓦斯涌出量預測 27
5.1 工作面瓦斯涌出量預測 27
5.2 掘進工作面瓦斯涌出量預測 30
5.3 生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出量預測 33
5.4 礦井瓦斯涌出量預測 34
5.5 瓦斯涌出構(gòu)成分析 34
6 優(yōu)化通風系統(tǒng)治理瓦斯災害 37
6.1 通風阻力測定 37
6.1.1 通風阻力測定的理論依據(jù) 37
6.1.2 測定方法 37
6.1.3 阻力測定的主要內(nèi)容 38
6.1.4 測點及測定路線選取 38
6.1.5 阻力測定及其結(jié)果 40
6.2 阻力測定結(jié)果整理與數(shù)據(jù)處理 42
6.2.1 礦井自然風壓測算 42
6.2.2 阻力測定誤差分析 43
6.3 礦井通風系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)解算與自然分風 44
6.3.1 通風網(wǎng)絡(luò)解算的理論依據(jù) 44
6.3.2 通風網(wǎng)絡(luò)解算方法 45
6.3.3 通風網(wǎng)絡(luò)解算結(jié)果 46
6.4 南溝煤礦現(xiàn)階段通風系統(tǒng)評價 47
6.4.1 礦井通風阻力分布合理性評估 47
6.4.2 礦井風量分配合理性評價 48
6.4.3 礦井等積孔 48
6.5 通風系統(tǒng)存在的主要問題及注意事項 49
7 瓦斯抽放方案 51
7.1 常用的抽放方法簡介 51
7.2 抽放方法的選擇 52
7.2.1 抽放方法的選擇原則 52
7.2.2 抽放方法的確定 52
7.3 瓦斯抽放的實現(xiàn) 53
7.3.1 煤層瓦斯含量測定及規(guī)律分析 53
7.3.2 瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)的確定 54
7.3.3 瓦斯涌出量的計算 55
7.3.4 綜合抽放的確定 57
7.4 礦井瓦斯抽采基本指標 58
7.4.1 礦井瓦斯抽采量預計 58
7.4.2 礦井瓦斯抽采基本指標計算 59
7.5 綜合瓦斯抽采在實例中的效果 60
8 總結(jié) 61
參考文獻 63
致    謝 66
 
1 緒論

1.1 研究背景與意義
由于南溝5號上與2號礦井在進行煤礦開采過程中對開采深度沒有明確，造成瓦斯涌出量升高造成了礦井油量的大量損失。本文基于這一問題進行研究，進行現(xiàn)場考察，根據(jù)礦井不同環(huán)境中出現(xiàn)的問題進行研究，保證礦井在開采過程中出現(xiàn)的不必要的災害討論可實行策略，并根據(jù)數(shù)學分析方法找出煤礦瓦斯流出規(guī)律以及瓦斯壓力流動規(guī)律，通過已找出的原理找到解決問題的方法論，通過對得出數(shù)據(jù)進行技術(shù)分析，確保在以后煤礦開采時減少損失，對未來礦井安全具有非常深遠的意義。

8 總結(jié)

本論文基于目前我國高速發(fā)展的煤礦產(chǎn)業(yè)，通過實地考察對煤礦開采過程有了大致的了解。通過發(fā)現(xiàn)，煤礦開采過程中雖然采用了機械化開采方式，但是依舊存在許多問題，這些問題不僅導致煤礦開采效率，還嚴重威脅礦井安全。本文針對這些問題進行數(shù)據(jù)采集、分析找出一些能夠解決問題的方案，主要針對煤礦開采過程中出現(xiàn)的瓦斯問題進行了分析，從其出現(xiàn)的源頭以及各項參數(shù)中發(fā)現(xiàn)，不能單一的采用某一種解決方法，需要統(tǒng)籌兼顧礦井一切環(huán)境要素，并將多種方式結(jié)合起來，最終達到了預期效果。筆者根據(jù)實際運行情況分析了礦井中存在的問題以及采取的方案。

第一，為降低礦井內(nèi)安全隱患，需要在礦井中建設(shè)較為完善的通風系統(tǒng)。但是從實際使用狀況來看還需要對其進行去那面改善。本文通過對通風阻力等各個影響通風系統(tǒng)的參數(shù)進行分析發(fā)現(xiàn)，通風系統(tǒng)中主要存在的問題是由于各部位機制不夠完善導致漏風問題嚴重，并且通風系統(tǒng)主要工作的主扇運行效率十分低。面對這一情況對通風系統(tǒng)中進行適當改善，如加大截面面積，保證風力資源合理運用；調(diào)節(jié)主扇功率保證通風順暢。
第二，為確定礦井內(nèi)部瓦斯涌出量的判定，在進行開采時需要對整個礦井內(nèi)部瓦斯涌出部位進行預測，避免在開采時出現(xiàn)瓦斯涌出后無法針對問題找到合理的處理方法。在進行預測時需要對周圍環(huán)境，以及礦井內(nèi)部煤礦形成狀態(tài)進行全面分析，找出所有出現(xiàn)的可能。預測完畢后制定合理的抽放體系，并在實際開采中采用合理的抽放方法。
第三，在所有礦井中進行煤礦開采作業(yè)時，都避免不了造成瓦斯漏出，且該問題是煤礦開采中產(chǎn)生安全隱患的根源，加上目前我國煤礦開采中出現(xiàn)大量的采空區(qū)，從這些地方流出的瓦斯?jié)舛热找嬖龆�，但是若采用以往較為單一的處理方式很難達到礦井內(nèi)部安全的瓦斯?jié)舛�，所以本文大膽的將一些處理方式進行結(jié)合，改變了較為單一的處理方式。通過綜合抽取方法對礦井內(nèi)瓦斯進行抽取，不僅大大減少了礦井內(nèi)安全隱患，也極大提高了煤礦開采效率。這種方法不僅提供了理論依據(jù)，在實際運行過程中也得以證實。
第四，整個煤礦開采過程看似流程較為簡單，但是實際進行作業(yè)十分復雜，需要兼顧的要素很多，不僅需要避免所有可出現(xiàn)的安全問題，也要保證煤礦開采的效率。本文基于研究對象的礦井設(shè)定的綜合抽取瓦斯方法，因地制宜，充分考慮到周圍環(huán)境以及礦井內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并且需要通過煤礦開采單位配合，從實際運行狀態(tài)來看，該方法能夠使煤礦開采完美實施，不僅保護了礦井安全，也提高了該礦井的收益。

本文編號：152359