利用炮掘工作面瓦斯涌出量反演煤体瓦斯含量.pdf

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1、2012年4月矿业安全与环保第39卷第2期利用炮掘工作面瓦斯涌出量反演煤体瓦斯含量马金飞一，谢长虹。，张庆华，王彪，邹云龙(1．太原理工大学，山西太原03~24；2．山西潞安集团司马煤业有限责任公司，山西长治~1700；3．松藻煤电有限公司渝阳煤矿，重庆綦江401~3；4．中煤科工集团重庆研究院，重庆40~37)摘要：为了研究工作面瓦斯涌出特征与工作面前方5～10m内煤体可解吸瓦斯含量之间的关系，选用某矿炮掘工作面作为研究考察对象，根据该工作面巷道壁煤岩体与采落煤岩体瓦斯涌出的特点，将两者进行了有效的分离，从而比较准确地反演出掘进工作面煤体的瓦斯含量，较为有效地弥补了传统瓦斯含量测定技术

2、的不足，并为利用瓦斯涌出动态连续预测煤与瓦斯突出危险性提供了新的思路。关键词：炮掘工作面；瓦斯涌出量；反演；瓦斯含量中图分类号：TD712文献标志码：B文章编号：1008—4495(2012)02—0028-04煤与瓦斯突出危险性主要是受到工作面前器在井下得不到有效的维护，影响了测量结果的可方煤体瓦斯含量q、地应力以及煤体的物理力学性靠性；间接法测定煤体瓦斯含量还需进行实验室测质综合作用的结果，即厂(q，，)。试分析，工作量极大、成本较高，不能适应矿井高产由于煤炭行业现阶段技术力量的不足，在突出高效的需要。预测中还难以做到将3种突出影响因素相结合以形2)直接法测定煤体瓦斯含量J。中煤科工

3、集成一个综合的指标来预测工作面突出危险性。只能团重庆研究院DGC瓦斯直接测定装置问世以来，较通过对不同矿井、不同区域分别考察三因素在工作大程度地弥补了瓦斯含量间接测定方法的不足，为现场的外在表现来预测煤与瓦斯突出，其中对煤体测定瓦斯含量提供了便捷的途径。但是，这种依靠瓦斯含量的研究又尤为重要和相对简易。重要在于钻孔取芯来测量煤体的瓦斯含量也存在一定的不瓦斯因素在煤与瓦斯突出中发挥着极其重要的作足。瓦斯含量直接测定技术的工艺依然繁琐，无论用，没有足够的瓦斯含量或压力，就没有足够的瓦斯是取芯还是瓦斯的解吸都在一定程度上影响了测定内能，突出就很难发生；简易在于对煤体瓦斯的捕捉煤体瓦斯含量的速度

4、，这种繁琐的操作过程不利于和测定相对于煤体物理力学性质以及地应力的捕捉利用瓦斯含量来局部预测煤与瓦斯突出的危险性；与测定来说更为便捷。因此，对煤体瓦斯含量准确、损失瓦斯量的推算误差有一定的波动，损失瓦斯量快速测定是未来突出预测的主要研究方向之一。Q．在计算和测量上都需要一定推导过程，推导的可1煤体瓦斯含量测定方法的不足信度在一定程度上影响了测量的准确性；操作人员的操作水平也会在一定程度上影响煤样的取芯速1)间接法测定煤体瓦斯含量。其关键在于准度，从而影响瓦斯含量测定的结果。确测定井下煤层瓦斯压力，再反算煤体的瓦斯含量。另外，上述两种瓦斯含量测定方法在技术上都也正是这一技术特点，为测定煤体

5、瓦斯含量带来了主要是通过对局部瓦斯含量的测定以及推断去代表太多的不便。其主要缺陷在于：瓦斯压力测量工艺该区域的瓦斯含量，是静态的，且以一点代表区域。极其复杂，其测点的选择布置、封孔工艺、各漏气环这不仅会遗漏某些瓦斯异常区域，更不能及时地反节的处理等都是极为困难的，无论哪个环节处理不映煤体瓦斯含量的局部变化，较大程度地抑制了利慎，均可导致测压结果失效或不可靠；瓦斯压力测量用工作面前方煤体瓦斯含量的动态特征来预测煤与周期过长，无论是主动测压法还是被动测压法，其测瓦斯突出技术的发展。压时间均在半月以上，测定周期较长，并且其测量仪2利用炮掘工作面瓦斯涌出量反演掘进工收稿日期：2011—08—26

6、；2011—12—05修订作面煤体瓦斯含量作者简介：马金飞(1984一)，男，山东临清人，助理工程师，主要从事矿井通风网络、通风设计、瓦斯灾害防治等方面2．1技术原理的研究工作。利用分源法来区分掘进工作面煤体瓦斯涌出来·28·2012年4月矿业安全与环保第39卷第2期源，并根据瓦斯涌出来源分析掘进工作面瓦斯涌出的特点。瓦斯涌出来源分析方框图见图1。从炮掘工作面瓦斯涌出来源看，煤体的瓦斯大致分为3种，即两帮煤体以及围岩瓦斯涌出量Q(包括邻近煤层通过裂隙涌入的瓦斯)、工作面煤体瓦斯涌出量Q，以及落煤的残余瓦斯量Q。(0．1MPa下自然吸附)J。落煤残余瓦斯lI工作面煤体瓦斯QII两帮煤体及围

7、岩瓦斯基本稳定lI炮掘工作面可解吸瓦斯+图2非施钻作业时掘进工作面瓦斯涌出来源分析图矿井环境监控系统数据+煤体瓦斯含量的考察对象。3条巷道均为半煤岩巷，巷道平均宽度分别为3．9，3．2，3．2m，平均煤厚均为煤体瓦斯含量Q0．9in，掘进：作面瓦斯探头的位置保持在4．5～图1掘进工作面瓦斯涌出来源分析方框图5．0In，每班平均进度1．5in。固定煤壁的平均暴露时间为2～3个班次。2．2技术难题及解决方案3．1巷道煤壁或围岩瓦斯涌出特