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1、论文题目：复杂地质构造松软煤层高瓦斯长巷掘进通风技术实践研究专 业：矿业工程硕 士 生：(签名) 指导教师：(签名) (签名) 摘 要瓦斯灾害是煤矿地下开采过程中危害最大的自然灾害，解决高瓦斯矿井煤巷掘进工作面瓦斯灾害的主要措施是依靠掘进通风机通风，而掘进通风机作为常年运转的设备，易出现故障，造成掘进工作面瓦斯积聚，甚至酿成瓦斯爆炸事故。随着掘进工作面的推进，掘进工作面长度的增加，单巷掘进通风技术难度和管理难度也不断增加。复杂地质条件对煤层瓦斯含量有重要的影响，在地质构造带内存在大量裂隙，掘进过程中瓦斯涌出不均匀，增加掘进通风的难度。松软煤层在采动的影响下，极易破碎，造成煤壁在暴露初期瓦斯涌出
2、量增加。在高瓦斯、复杂地质构造、松软煤层中进行长巷掘进，掘进通风技术研究的主要内容是选择合适的掘进通风设备包括掘进通风机和风筒；创造先抽后掘的条件；合理的通风方案；合适的锚网支护参数；瓦斯监测监控。其关键技术路线是要选择大功率对旋式风机；大直径特制风筒；设计合理通风方案；喷浆封闭巷道；先抽后掘；完善安全保障体系，合理地向掘进工作面配风，控制瓦斯涌出量，使供给的风量能够稀释瓦斯浓度到安全浓度以下，创造良好气候条件，在技术可行、经济合理的前提下，达到安全掘进长巷、布置长走向采煤工作面的目的，为矿井的高产高效服务。研究结果表明：在复杂地质构造、高瓦斯、松软煤层长巷中掘进，采用大功率对旋式掘进通风机通
3、风，大直径风筒供风为主要手段，再通过喷浆封闭巷道，减少后巷瓦斯涌出，选择合理通风方案，减少单巷供风的长度，对瓦斯监测监控，及对煤层进行瓦斯抽放、安全措施到位等手段综合治理瓦斯灾害，能够达到安全掘进的目的。在复杂地质构造、高瓦斯、松软煤层中长巷掘进通风技术在试验矿井靖煤公司大水头煤矿试验成功，取得良好的效果，该项技术有一定推广价值。关 键 词：复杂地质构造；松软煤层；长巷掘进；高瓦斯；通风技术研究类型：应用研究Subject : Practice Study on Ventilation Technology of the Long Distance Digging Coal Laneway w
4、ith High Consistency Gas in Soft Seams and Complicated Geological Conditions Specialty : Mining EngineeringName : Jiao Jian (Signature) Instructor: Li Shu-gang (Signature) Liu Sheng-li (Signature) ABSTRACTGas calamity is the most fatal natural calamity during the course of the underground mining of
5、coal mine. The major measure to solve the gas calamity of the high consistency gas coal entries on the working-face is to use local-ventilator to ventilate. Local-ventilator is the equipment which operates all the year round, so machine malfunction is always found. This causes the gas gathering in t
6、he digging-workface and even causes the gas explosion accident. With the length of the digging-workface increasing, the difficult of the digging ventilation technology and the management will increase endlessly. The complicated geological condition has an important influence to the gas content of th
7、e coal seams, because there are plenty of cracks among the geological structure tape. During the process of digging, the gas gushes unevenly. This makes the single digging ventilation more difficult. With the influence of mining, the soft seams will easily break which will cause the gushing of gas i
8、ncrease at the beginning of explosion of coal wall. When digging in the long-entries with high consistency gas, complicated geological structure and soft seams, the main digging ventilation technology is to choose the suitable local-ventilation equipment including local-ventilator and ventilating-ca
9、nister, creating condition to whop gas before digging, selecting a reasonable ventilating project, choosing a reasonable anchor-net support parameter; supervising and controlling the gas. The key technology route is to choose a high-power reversely rolling ventilator and special great-diameter venti
10、lating-canister, to design ventilation project in reason, to spray with concrete to obdurate the entries, to whop gas before digging, to consummate safety indemnificatory system, to ventilate to the digging workface reasonably and to control gas gushing so that the consistency of methane can be dilu
11、ted under a safe level by the supporting air and a better condition is provided.Key words: Complicated geological conditions Soft seams Long-digging High-consistency gas Ventilation technologyThesis : Research of application目 录目 录1 绪论11.1 前言11.2 选题的背景及研究的意义21.2.1 选题的背景21.2.2 研究的意义21.3 国内外研究现状31.3.1
12、单巷掘进巷道长度现状31.3.2 长巷掘进通风技术的研究41.3.3 矿井瓦斯灾害防治研究61.3.4 在复杂地质构造及松软煤层中采掘研究81.4 研究的技术路线92掘进通风方法及掘进风量计算112.1 掘进通风方法112.1.1掘进通风机通风112.1.2矿井全风压通风142.1.3引射器通风162.2掘进通风设备及掘进工作面风量计算162.2.1 掘进通风设备162.2.2掘进工作面风量计算172.2.3 长巷掘进通风特点182.3 本章小结183 长巷掘进通风技术在大水头矿东103工作面的研究应用203.1 东103工作面概况203.1.1煤层赋存203.1.2 工作面构造特征203.2
13、 掘进巷道需风量计算233.2.1 计算依据233.2.2 计算参数选择233.2.3 掘进巷道需风量计算233.2.4 计算结果讨论243.3 通风方案的选择243.3.1 方案的提出及其特点243.3.2 通风方案的比较253.4 通风设备选型283.5 本章小结294 长巷掘进通风技术现场工业试验304.1 辅助联络巷前后两个掘进阶段通风瓦斯情况304.2 喷浆封闭巷道344.2.1 喷浆质量要求344.2.2 巷道未喷浆时瓦斯涌出情况354.3 先抽后掘354.4 完善安全保障体系364.5 安全技术措施364.6 本章小结375 长巷掘进通风技术试验结果分析385.1长巷掘进通风技术
14、优越性分析385.2 长巷掘进通风技术研究的经济效益和社会效益395.2.1 技术研究经济效益395.2.2 技术研究的社会效益405.3 本章小结416 结 论42致 谢45参考文献46附 录48451 绪 论1 绪论1.1 前言煤矿地下开采，受到矿井瓦斯、矿尘、矿井水灾、矿井火灾、顶板事故等自然灾害的严重威胁，其中矿井瓦斯灾害造成的危害是煤矿开采过程中的事故灾害之首。在近代煤炭开采史上，瓦斯灾害每年都造成许多人员的伤亡和国家财产的具大损失，我国20世纪6090年代，矿井生产技术相对落后，矿井瓦斯防治以通风为主要手段，瓦斯监测主要使用瓦斯检定器，矿井安全生产条件差。进入21世纪，煤矿生产技术
15、条件有很大的改善，瓦斯灾害仍然威胁着矿井的安全生产。近两三年，我国煤矿瓦斯事故不断，其中黑龙江鸡西城子沟煤矿特大瓦斯爆炸事故、郑煤集团公司大平煤矿煤与瓦斯突出及瓦斯爆炸事故、陕西铜川煤业集团陈家山煤矿瓦斯爆炸事故，造成百人以上的人员伤亡和重大财产损失，给人们带来惨痛的教训。统计数据表明，在煤矿井下最易发生瓦斯爆炸的地点是采掘工作面，如19701979年瓦斯爆炸次数统计中，发生在掘进工作面的次数达到41%。所以，如何预防掘进工作面瓦斯事故对于高瓦斯矿井显得尤为重要。掘进工作面容易发生瓦斯爆炸的原因归纳起来有两点，一方面，这些地点采用掘进通风机通风，掘进通风机作为常年运转的设备，极易出现故障，造成风机停转，从而导致掘进工作面停风，而风筒在送风时沿途破口和接头存在漏风，造成掘进工作面有效风量降低，不能稀释排出瓦斯，造成瓦斯积聚；另一方面，放炮、掘进机械、掘进通风机、电钻等设备，易产生高温火源。在高瓦斯矿井煤巷掘进中，通风技术难度和通风管理难度较大，单巷
