深礦井開採瓦斯控制

深礦井開採瓦斯控制

深礦井開採的瓦斯控制有兩個內容:一是控制礦井瓦斯湧出量;二是防止煤與瓦斯突出。相比之下,後者更為重要。礦井瓦斯湧出量隨開採深度增加而增大。煤層埋藏深,瓦斯含量大;礦井開採深度增加,開採難度增大,為保證礦井生產,需加大礦井生產能力。

基本介紹

  • 中文名:深礦井開採瓦斯控制
  • 外文名:Mining gas control in deep mines
  • 學科:煤炭工程
  • 領域:開採
  • 作用一:控制礦井瓦斯湧出量
  • 作用二:防止煤與瓦斯突出
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簡介

瓦斯在煤礦開採中普遍存在。解決瓦斯問題的傳統方法是加強礦井通風。但是當進入深礦井開採後,由於瓦斯大,僅靠通風有時不能使瓦斯達到規定的環境標準。因此,在深礦井開採中,要有效地控制瓦斯,除了搞好礦井通風外,還要採取一些專門的方法和措施。

深礦井開採的一般特徵

1.礦壓大
(1)原岩應力大。它包括自重應力、構造應力及賦存在岩體中的水和瓦斯對岩體的壓力等。構造應力主要指構造殘餘應力。
(2)岩體塑性大。深礦井開採,因其原岩應力大,側向應力的增加使岩體的塑性增大,在開採至一定深度,岩體可能出現完全塑性狀態,這時原岩應力為三向等壓,即靜水壓力狀態。
(3)礦山壓力顯現劇烈。這是深礦井開採中原岩應力大和岩體塑性大的表現。圍岩移動量大,移動速度快。通常,深礦井開採的巷道閉合量達到幾百毫米,甚至超過1000mm。圍岩移動速度最大為每日數十毫米,還可能更大。在回採巷道在接近1000m采深時,頂底板移近率達40%,其中底鼓量占總移近量的80%。底鼓量所占比重隨采深增加而增大。衝擊礦壓出現的頻度高,衝擊能量巨大。
2.地溫高
地溫即井下岩層的溫度。通常,地溫隨深度增加而增加,其增高率用溫度梯度(℃/1000m)表示。在不同地質條件下,地溫梯度不同。
3.礦井瓦斯湧出量大
礦井瓦斯湧出量隨開採深度增加而增大。煤層埋藏深,瓦斯含量大;礦井開採深度增加,開採難度增大,為保證礦井生產,需加大礦井生產能力。煤炭開採強度隨開採深度增加而增大。煤與瓦斯突出的頻度和突出物量也隨之增大。

深礦井開採的瓦斯控制內容

深礦井開採的瓦斯控制有兩個內容:一是控制礦井瓦斯湧出量;二是防止煤與瓦斯突出。相比之下,後者更為重要。由於深礦井開採中瓦斯特徵與淺部開採的高瓦斯及煤與瓦斯突出礦井的瓦斯特徵基本相似,作為瓦斯控制的方法和手段也基本相同,如:開解放層、瓦斯抽放、煤層注水、放震動炮等。

深礦井開採的瓦斯控制特點

在深礦井開採中瓦斯控制有如下特點:
(1)瓦斯賦存條件及作用機理複雜,防止瓦斯突出難度大。高瓦斯壓力、高地壓單獨或共同作用都可能引起煤與瓦斯突出。因此,預防瓦斯突出應採取綜合措施,如卸壓與防突並重的深孔卸壓,煤層注水鬆動,放震動炮等措施。
(2)瓦斯突出的地點和時間不確定,防止瓦斯突出工作量大。在淺部開採中,煤與瓦斯突出一般發生在比較固定的地點,如在石門揭煤處。但在深礦井開採中,瓦斯突出則可能在任何時間發生在採掘工作面任意位置。所以,瓦斯控制的措施主要是防突。
(3)瓦斯抽放是降低礦井瓦斯湧出量的有效手段。當開採深度大,礦井通風難度大,要靠通風降低礦井瓦斯需要花費很大代價,甚至不可能。因此,瓦斯抽放就成為深礦井瓦斯控制的重要手段。

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