寺河矿瓦斯抽放参数测定及初步分析.pdf

第 8卷 第 1期 总第5 4期 2 0 0 3年 3月 煤矿 开采 Co a l Mi n i n g T e c h n o l o g y V o 1 ． 8 N o ． 1 S e r i e s N o ． 5 4 Ma r c h 2 加 3 寺河矿 瓦斯抽放参数测定及初步分析 贺天才 晋城煤业集团 寺河矿 ，山西 晋城 0 4 8 2 0 5 【 摘要] 寺河矿对近几年来瓦斯抽放系统在抽放状态下的瓦斯参数进行 了测定和分析，初步 掌握了寺河矿井瓦斯分布及储存情况，为更好的治理瓦斯，保证矿井安全生产提供了依据。 [ 关键词] 瓦斯抽放；参数；测定及分析 [ 中图分类号]T D 7 1 2 ． 6 ‘[ 文献标识码]B [ 文章编号]1 0 0 6 - 6 2 2 5 2 0 0 3 0 1 - 0 0 7 2 - 0 2 M e n s ur a t i o n a nd s i mp l e an a l y s i s o n p a r a me t e r s o f g a s s u c t i o n i n S hi he mi n e 根据精查地质报告所提供的瓦斯资料及矿井揭 露的煤层瓦斯实际涌出量可知 ，寺河矿为高瓦斯矿 井 ，并于 1 9 9 7年建立永久 瓦斯抽 放系统 ，截止 到 2 0 0 2年 7月井下施工钻孔 总长度达 5 7 0 0 0 m，标准 状况下纯瓦斯抽放量稳定在 3 0 0 0万 m ／ a左右 ，抽 出的瓦斯主要用于 22 0 0 0 k W 的发 电厂发 电 年 发电量达 4 - 1 0 k W h ，其次用作水暖锅炉和生 活燃料。 1 瓦斯抽放参数 的测定 1 ． 1 矿井开拓方式 寺河矿采用立井、斜井综合开拓方式 ，在工业 场地有 3个斜井 ，其中2个主斜井 ，分别承担东西 两 区的提煤 、进风 、行人 ，1个副斜井 ，承担东西 两区的辅助提升和进风。东区已建成 1 对进回风立 井 ，主要承担东 区进 回风及开采初期的辅助 提升 ， 西区设计有多对进 回风井 ，实现分区通风方式 ；东 西区之间布置有约 6 0 0 0 m的运输大巷 主 、辅各 1 条 ，大巷 布置 有运 煤胶 带 ，煤 炭 均 运往 井底 煤 仓 ，由主井提升至地面。根据精查地质报告 中提供 的瓦斯资料 ，井田由东 向西瓦斯含量逐渐增高 ，东 区瓦斯平均含量为 9 ． 3 m ／ t ，西区瓦斯平均含量为 1 6 ． 6 m ／ t ，首采工作 面 1 0 2 0 1 S布 置于东 区，顺槽 采用 5巷 ，即 “ 三进两回”布置方式。 1 ． 2 钻场布置 根据煤层赋存条件 ，瓦斯涌出构成和巷道布置 形式 ，在巷道 内建立瓦斯抽放钻场打钻抽放 ，采用 顺层钻孔布 置方式 和穿层钻孔 布置方式 向煤层打 孔。寺河矿分东 、中、西 3个区域布置瓦斯抽放钻 场和钻孔 ，中央区主要钻场 1 ～8 ，东 区除首采工 作面进回风顺槽 向工作面煤体布置钻孔外 ，在东胶 带巷布置有 9 ～1 4 钻场 ，西区西轨道巷 内布置有 2处抽放钻孔。 2 参数测定及分析 瓦斯抽放技术组对抽放状态下的瓦斯涌出规律 进行了参数 检测和数据 分析 ，主要进行 了瓦斯 流 量 、混合流量的参数测定。参数测定分 3个 区域进 行 ，中央区 1 ～ 8 钻场钻孔总长度为 3 3 5 0 m，中央 区流量及浓度变化 曲线如 图 1 ；东 区 9 ～1 4 ’ 钻场 钻 孔总长度为 6 5 9 6 m，东区流量浓度变化曲线如图 2 ；西 区检测参数仅为西轨道巷 2 交岔点至 1 横贯 处 ，所施工的 2 8个新钻孔 。 7 0 7 冒 0 ．6 々 0 ． 5 ．g 04 旦 0 ． 3 j 蝈 炼 5 量； i 襄 I 2 3 4 5 6 7 8 9 l 0 l l l 2 l 2 3 月份 图1 东区流量一 浓度变化曲线 l 2 3 4 5 6 7 8 9 l 0 l l l 2 l 2 3 月份 图2 中央区流量一 浓度变化曲线 【 收稿日期】2 0 0 2 1 1 一 l 8 【 作者筒介】贺天才 【 1 9 6 3一 男 ，山西晋城人 ，高级工程师，1 9 8 3 年毕业于山西矿业学院，现任晋城煤业集团寺河矿矿长。 7 2 爱 维普资讯 贺天才寺河矿瓦斯抽放参数测定及初步分析 2 0 0 3年第 1期 表 1 为东区及西轨道巷瓦斯抽放参数，其中 1 1 S巷 、1 3 S巷是近期东区变电所监测系统显示的 流量及浓度数据。西区数据的分析计算及东胶带巷 钻场参数测量主要采用 WG C ． 瓦斯管路参数测量仪 测定的。表 2为东胶带巷瓦斯衰减情况 。 裹 1 东区及西轨道巷瓦斯抽放参数 裹 2 东胶带巷钻场瓦斯衰减 从表 2可以看出寺河矿瓦斯流量与浓度衰减基 本一致 ，只是 由于各点 的地质构造和瓦斯含量 的影 响 ，造成初始抽放时的瓦斯流量、浓度不同。 3结论 1 中央区瓦斯含 量较高 ，比西 区和东 区要 大 ，抽放 2年后平均仍为 0 ． 3 m ／ m i n以上 。据通风 室提供 的副斜井底到换装站一段的数据 ，巷道排瓦 斯 目前仍 大于 1 0 m ／ m i n 。因此 ，应 对 中央 区的瓦 斯进行治理 ，可 以适 当地增加抽 放量 ，减小配 风 量 。 2 西轨道巷 目前 测定 的抽 放量较 小。对 西 区要进行瓦斯 抽放模块 实验 ，加强对 西 区瓦期 涌 出、赋存规律的研究 ，确定合理的西区抽放系统。 3 目前还不 能及 时对各个 区域 吨煤 瓦斯在 一 定时间内的预抽量进行测定 ，不能准确计算 出各 区域钻场的抽放率。为此 ，需要配置必要 的仪器设 备 ，加强人员培训和研究检测 ，掌握各区域抽放量 与抽放时间的关系 ，为矿井的采掘抽衔接 和设计 ， 为矿井 的安全生产及抽放工程的布置提供依据 。 4 从 图表可 以看 出 ，首 采工作 面抽放量及 浓度均不高，东胶带巷、东轨道巷抽放点及巷道抽 放点的流量 、浓度 已出现大幅衰减 ，难 以满足地面 利用的需要。西轨道巷新施 工 的 9 0 0 0 m钻孔 流量 小 ，对整个 系统的各个参数影响不是太 明显。 [ 责任编辑 邹正立 】 上接 7 l页 3 反风时风量减小的原因 矿井反风后风量减少 ，一是由于反风后通风机 供给矿井风压绝对值降低 ，使风量减少；二是利用 反风道反风 ，通风机装置外部漏风量大 ，使通风机 产生的风量在地面短路 ，供给井下的风量减小。 事实上 ，通风机的工作风量反风时要 比正常工 作时还要大。 4 MC Y- 3型监测仪在反风时数据失真分析 反风时，矿井通风方法实际变成了压入式 ，因 此从风硐承压管传递 到 MC Y- 3型风量风压监测仪 的空气压力 ，超越 了该监测仪的限值，使仪器工作 在非正常状态 ，其显示数据与水柱计不符。 智能监测仪的风量测算是运用皮托管的静压管 和全压管的压差即动压 ，换算成风速 ，通过修正系 数修正后 ，乘以巷道断面所得。正常情况下 ，安装 的皮托管嘴正对风流 ，动压的测定误差随管嘴偏角 的增加而增加 ，显然当反风时 ，管嘴背向风流，因 此 ，反风期 间监测仪的数据严重失实。 5 对应措施 为了消除反风过程 中风量风压 自动监测仪出现 错误数据显示和传输 ，在风硐里需重新设置 l套皮 托管 ，使管 嘴朝向与正常的那组相反 ，反风时与监 测仪相接 ，输入设定参数进行修正后 ，就可以完成 反风过程中风压风量的准确连续 自动监测 ，并输送 到微机上 ，从而进行反风效果分析 。这样不仅在反 风演习中可以提供检验矿井反风设施和抗灾能力的 真实数据 ，也对矿井真正反风救灾时了解井下通风 系统情况 ，决策救灾方案 ，有着现实意义。 [ 责任编辑 崔t仁 】 维普资讯