五轮山煤矿瓦斯综合治理及高效封孔技术研究

发布时间：2020-07-08 02:42

【摘要】：贵州省是西南地区煤炭资源最丰富的省份,超过全省40%的土地下面蕴含着煤炭资源。然而,贵州地质条件复杂,煤层原始瓦斯含量大,同时,煤层上下大部分为软岩,多为泥质粉砂岩、砂质泥岩和泥岩,透气性差,瓦斯抽采困难,效果一般,突出及高瓦斯矿井数量多。根据贵州煤矿安全监察局的最新统计数据,截至2018年5月底,该省有1113个煤矿,其中,高瓦斯矿井和突出矿井共776个,占到总数的69.7%,矿井瓦斯灾害严重,严重限制了矿井高效集约化开采和安全生产。五轮山煤矿是煤与瓦斯突出矿井,主要煤层瓦斯含量普遍较高。1803工作面所采8煤是首采煤层。8煤与五轮山煤矿其他主要可采煤层之间的平均间隔为20m左右,层间间隔较小,属于近距离煤层组开采。8煤开采后,会造成压力释放影响到上、下煤层,使较近煤层瓦斯涌出。此外1801工作面在开采中频繁出现上隅角和回风巷风流瓦斯超限问题,使其安全高效的生产受到影响。因此,重视瓦斯治理方面相关的研究对矿山安全生产和可持续发展有着重要的现实意义。本文通过理论分析和现场试验相结合的方法,首先对五轮山煤矿6~(-3)煤、8煤瓦斯压力、含量及煤层透气性等基本参数进行测定和评价;采用分源预测的方法,预测1803和1805工作面瓦斯涌出量,进而得到相对与绝对的瓦斯涌出量;然后对1803采煤工作面和1805工作面实际瓦斯涌出情况进行统计分析,找出影响采煤工作面瓦斯涌出的主要原因,并提出了综合瓦斯治理方案。为解决瓦斯抽采钻孔浓度低这一长期困扰煤矿的问题,对“两堵一注”带压封孔、“气举排水法”、“套管护孔”以及“定点封孔”进行研究。结果表明,瓦斯高效抽采封孔技术的应用,能够有效解决钻孔积水问题,提高封孔质量,明显改善瓦斯抽采效果。
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TD712.6
【图文】：

煤矿,相对位置

2 五轮山煤矿地质环境概况2.1 矿井概况轮山煤业有限公司（以下简称“五轮山煤矿”）坐落于贵州省毕田面积约为 44km2。矿井资源总量与可采储量分别为 8.19 亿 t 力为 240 万 t/a。地区尚未修建铁路，矿区的主要交通运输方式仍靠公路。井田和，毕节到水城的主干公路即 S213 省道穿过阳长，滥坝火车站位昆、内昆、水柏铁路相连。矿井工业场地与滥坝车站和纳雍县城和 52km。五轮山煤矿和附近贝勒煤矿和德科煤矿的相对位置如

示意图,封孔剂,反掘,高压软管

46357图 3-1 上向孔注浆测压示意图1-水泥浆；2-测压管；3-注浆管；4-速凝水泥；5-闸阀；6-压力表；7-注浆泵根据该矿生产接续安排，6-3煤和 8 煤的压力测定均由抽放巷施工穿层钻孔，进行封测压的方法进行。具体方法为：通过需要密封的深度来计算水泥和膨胀剂的多少，然按照适当的比例配成浆液，通过注浆泵注入孔内，固化 8 到 24 小时后（快速凝固时 2 小时），安装压力表。在完成封孔工作后观察，记录压力变化值，直到表压稳定 5 到 7 天为止。为了准确测定 6-3煤、8 煤瓦斯压力，封孔时孔内埋入高压软管，封孔材料选用高效胀封孔剂[20]，见图 3-2。

布置图,钻孔施工,测压,布置图

a1806运抽巷对6-3煤、8煤测压钻孔施工布置图

【参考文献】