文档介绍：(某某集团2011年度技术开发项目)
某某公司硬煤中含高压瓦斯构造煤的煤巷综合防突及快速掘进技术研究
可行性研究报告
某某煤业(集团)有限责任公司
中国矿业大学
2010年12月
硬煤中含高压瓦斯构造煤的煤巷综合防突及
快速掘进技术研究
一、概况
1 课题名称
硬煤中含高压瓦斯构造煤的煤巷综合防突及快速掘进技术研究
2 项目研究的目的和意义
在煤矿的突出预测中,大量遇到的是煤层巷道突出预测。这主要是因为煤矿中需要掘进的煤层巷道多,距离长的缘故。根据前苏联的巴布洛夫于上世纪60年代提出的观点,在煤层巷道工作面前方存在着一个卸压带。当卸压带较长时,爆破掘进工作在卸压带中进行,即使深部具有含高压瓦斯的软煤,由于不能暴露,也不会发生突出;当卸压带较短时,同样进尺的掘进爆破将导致含高压瓦斯的软煤突然暴露,导致突出的发生。但是目前煤巷突出预测的方法属于“点预测”,无法反映工作面前方一段范围内的煤体突出危险性,因此,现场实践过程中存在着预测指标对突出不敏感、突出临界值不统一、低指标突出等现象。
预测煤巷掘进突出危险的线预测法采用了一种专门研究设计的装置,可以连续测定钻进过程中的瓦斯流量及分布。当钻头在卸压带时,流出的瓦斯流量较低;当钻头处于集中应力带时,流出的瓦斯流量较高,以此测定煤层巷道工作面前方实际卸压带的分布。依此可确定每次安全推进的距离。如果在一个矿井的煤层巷道中每次测定工作面前方的瓦斯流量分布,同时统计掘进过程中出现的动力现象,多次测定与观察后,用数学统计的方法进行处理,就能找到瓦斯流量分布曲线与突出的关系,从而得到该煤层突出的临界指标,为巷道的安全推进提供定量的预测依据。
而在某某煤矿3#煤层中部分煤体是硬煤中含有构造煤体,突出主要是由局部高瓦斯构造煤引起的。用这种技术可以预测及判断突出的危险性。当钻头在硬煤中钻进时,流出的瓦斯流量较小;当钻头进入构造煤时,流出的瓦斯流量较高,同时测定对应流量距离工作面的深度,从而以此判断构造煤的具体位置,从而确定每次安全推进的距离,从而有针对性的制定相关防治措施,加快掘进的速度。
二、国内外概况及发展趋势
目前,国内外在煤巷突出预测方面采用的预测指标有:前苏联采用的钻孔瓦斯涌出初速度()及衰减指标;联邦德国雅纳斯等提出的反映钻屑瓦斯解吸速度随时间衰减快慢程度的指标;法国的指标,它是以10g钻屑从暴露35s后到70s之间解吸的瓦斯量大小来预测突出危险性;钻屑瓦斯解吸指标和,其中是指钻屑暴露1min时解吸的累计瓦斯量,是指钻屑自暴露3min后开始至第5min解吸的瓦斯量;钻屑量指标;放炮后30min内吨煤瓦斯涌出量指标;钻屑温度;煤体温度以及由这些指标组合而成的综合指标等。此外还有依据工作面前方煤体内出现的电磁辐射和声发射信号进行预测的方法。但目前国内应用最多的煤巷突出预测指标主要是钻屑瓦斯解吸指标,,钻屑量指标以及钻孔瓦斯涌出初速度(),抚顺煤科分院和重庆煤科分院都研制了相应的测定仪器,并在煤矿现场得到了广泛的应用。
但是对于硬煤中含高瓦斯构造煤的煤巷综合防突预测方法并没有相关专家进行过深入研究,而目前在全国许多地区发生过多起由于局部构造煤引起的突出,这种突出防不胜防,而且影响了掘进的速度。所以说研究能够适用于硬煤中含高瓦斯构造煤的煤巷综合防突及快速掘进技术具有非常广泛的应用价值,目前