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采空区瓦斯涌出量受多种因素影响,包括煤层地质条件、采空区覆岩条件、注水与排水等因素。在实际工程中,研究采空区瓦斯涌出量的影响因素,对于采取有效措施防范瓦斯事故具有重要意义。
一、煤层地质条件对采空区瓦斯涌出量的影响
煤层地质条件是煤矿瓦斯浓度的主要决定因素之一,同时也直接影响了采空区瓦斯涌出的量和速度。在煤层中,生热孔(火山柱、化石)的存在可能会导致煤层渗透性增大,进而提高采空区瓦斯涌出量。而煤层的厚度、倾角、褶皱和断层等都会影响煤层的瓦斯吸附能力和透气性。在采空区形成之前,煤层中的瓦斯含量和压力会随着煤的深度增加而增大,采空区形成后,煤层中的瓦斯会不断向采空区涌出,直到达到平衡。因此,煤层地质条件对瓦斯涌出量产生直接和间接的影响。
二、采空区覆岩条件对采空区瓦斯涌出量的影响
采空区的覆岩条件也是影响瓦斯涌出量的重要因素。覆岩的稳定性与采动方式、采煤厚度、采动速度等有关。若覆盖层稳定,则不仅能够防止采空区老顶、采空区破碎带的坍塌,避免快速撤离造成瓦斯涌出量的突变,而且同时能削减煤层压力变化差异,对减少煤层瓦斯涌出的影响也十分显著。
三、注水与排水对采空区瓦斯涌出量的影响
注水和排水是采空区管理和控制瓦斯的重要手段,对采空区瓦斯涌出量的影响也极为明显。注水能够增加采空区内部湿度,煤层气孔内水位上升,阻碍瓦斯的扩散。而排水则可以降低采空区内的水位,增加煤层气孔中气体的压力。对于大采高煤矿,采空区跨度大,吸附瓦斯分布较广,在采矿时,水位的控制对于安全采矿和控制瓦斯涌出量至关重要。同时,在采取排放空气的排放和压力平衡的前提下,还可以提高排水效果,远离大面积原位瓦斯的扩散和漏失。
总之,煤层地质条件、采空区覆岩条件、注排水等多种因素都会影响采空区瓦斯涌出量的大小和稳定性,对于防范煤矿瓦斯事故和保障生产安全至关重要。煤矿企业必须加强对运营过程中的这些影响因素的研究,不断完善、科学合理的管理措施。