平煤八矿己15-13310掘进工作面煤与瓦斯突出防治毕业论文
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1 平煤八矿己15-13310掘进工作面煤与瓦斯突出防治毕业论文
目 录
1引言 ........................................................................................................................... 1
2矿井概况 ................................................................................................................... 3
2.1位置与交通 ........................................................................................... 3
2.2地形地貌 ............................................................................................... 4
2.3矿井基本情况 ....................................................................................... 4
2.4矿井通风系统 ....................................................................................... 6
2.5开拓开采 ............................................................................................... 7
2.6地质构造 ............................................................................................... 7
2.7瓦斯等级鉴定 ....................................................................................... 8
2.8己15-13310掘进工作面概况 .............................................................. 9
3工作面防突措施与方法 ......................................................................................... 12
3.1防突方法 ............................................................................................. 12
3.1.1单项指标法 .............................................................................. 12
3.1.1.1煤的破坏类型 ............................................................... 12
3.1.1.2瓦斯放散初速度 ........................................................... 12
3.1.1.3煤的坚固性系数 ........................................................... 12
3.1.1.4煤层瓦斯压力 ............................................................... 13
3.2.2综合指标法 .............................................................................. 13
3.2―四位一体‖综合防治煤与瓦斯突出 .................................................. 15
3.2.1突出危险性预测 ...................................................................... 15
3.2.2防治突出技术措施 .................................................................. 18
3.3.1严重突出危险工作面: .......................................................... 22
3.3.2突出危险工作面: ..................................................................... 23
2 3.3.3一般突出危险工作面: .......................................................... 23
3.4防突措施及措施选定: ..................................................................... 24
3.5突出防治措施 ..................................................................................... 24
3.5.1水力割缝技术 .......................................................................... 24
3.5.2浅孔释放措施 .......................................................................... 24
3.6 安全防护措施 .................................................................................... 29
4突出预测指标值分析 ............................................................................................. 30
4.1掘进工作面测突出预测指标值的方法 ............................................. 30
4.1.2钻孔瓦斯涌出初速度法 .......................................................... 30
4.1.2 R值指标法 .............................................................................. 31
4.1.3钻屑指标法 .............................................................................. 32
4.2掘进工作面日常突出危险预测指标值 ............................................. 32
5结论与建议 ............................................................................................................. 35
致 谢 .......................................................................................................................... 36
参考文献 .................................................................................................................... 37
1 1 引言
我国是世界煤炭生产大国,2002年全国煤炭总产量近14亿吨,2003年增至16亿吨,2004年达18.6亿居世界首位[1]。2003年世界煤炭产量50亿吨,煤矿死亡总数约8000人,我国煤炭产量约占全球35%,死亡人数则占近80%倍,
2003年国内煤矿平均每人每年产煤321吨, 效率仅为美国的2.2%,南非8.1%,
而百万吨死亡率是美国的100倍,南非30倍 [2]。煤与瓦斯突出是煤矿井下最严重的自然灾害之一,突出是一种极其复杂的物理力学过程,尽管我们还不完全清楚突出的机理,但突出的综合假说得到了世界突出研究者的广泛认同,认为突出是瓦斯、地应力和煤体物理力学性质共同作用的结果。它是一种伴有声响和猛烈力能效应的动力现象,往往表现为在煤矿井巷掘进或采煤过程中,突然从煤(岩)壁内部向采掘工作空间迅速喷出煤(岩)和瓦斯。聚集在煤层中处于高压状态的瓦斯有时会冲垮煤岩层或巷道壁,以极快的速度突然大量泄出,冲出大量的煤岩固体物质,发生煤与瓦斯突出时强大的冲击力不仅摧毁井巷设施,甚至使井巷风流逆转,破坏矿井通风系统,并可能使井巷充满瓦斯和煤(岩)抛出物,造成人员瓦斯窒息、煤流埋人,甚至可能引起瓦斯爆炸与火灾事故[3]。2004年10月20日,河南大平煤矿发生特大煤矿事故, 死亡148人, 事故原因就是先发生瓦斯突出后引发瓦斯爆炸。
瓦斯灾害是困扰煤矿安全生产最严重的问题,在煤矿重大灾害事故中,70%以上是瓦斯灾害事故[4]。严重突出地区煤巷掘进,一直是制约矿井生产能力提高的重要技术难题之一,其中突出防治技术是关键。
为有效防止掘进期间突出,国内外煤炭科技人员进行了较为广泛的研究,先后试验应用了多项防突技术措施,并取得了一定的防突效果。但随着矿井开采深度的延伸,突出危险性日益严重,防突措施的局限性、片面性愈加显现,突出危险煤层煤巷掘进速度缓慢、工作面接替紧张的现象愈发严重。
我国也是世界上突出最为严重的国家之一,至2003年,我国已有20个省(区)的一些矿井发生了突出,突出总数14300多次,占世界总突出次数的37%,仅强度超过千吨的特大型突出就有100多次。在100个国有重点煤炭生产企业的609处矿井中,煤与瓦斯突出矿井占17.6%,国有地方和乡镇煤矿中,高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井占15%左右。部分局矿的情况更为严重,如焦作煤