摘 要：本文闡述了宣東礦通過采面通風(fēng)管理，減少瓦斯涌出及進(jìn)行采空區(qū)抽放和隅角抽放的綜合治理，僅供參考。

關(guān)鍵詞：瓦斯 來源 防治 抽放 措施

概述

宣東礦206采煤工作面為特高瓦斯綜采工作面，最高瓦斯涌出量達(dá)到95m3/min。該采面位于礦井第一水平的Ⅲ3煤層、井田東南部的二采區(qū)。東南至采區(qū)邊界，西北以-230大巷為界，左臨205采空區(qū)，右臨207采面；煤層傾向東南，工作面長(zhǎng)度146m；206采面采用走向長(zhǎng)壁一次采全高的綜合采煤方法，仰斜開采、自然冒落法管理頂板。

206采面區(qū)域內(nèi)煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，煤種為弱粘煤和1/3焦煤。煤層厚度3.5～4.9米，平均4.2米。平均煤層傾角5°。煤層為易自燃煤層，自燃發(fā)火期41-43天。

煤層底板為泥質(zhì)粉砂巖，頂板為細(xì)砂巖、粉砂巖和中細(xì)砂巖，老頂為輝綠巖。從位于206采面上下的51號(hào)鉆孔和7-3孔來看，輝綠巖成巖床狀形態(tài)賦存，距煤層距離由40.92m變至37.07m，對(duì)煤系地層內(nèi)的瓦斯起到了很好的封閉作用。206采面通風(fēng)方式前期為“U+L”，后期為“U”型通風(fēng)，工作面通風(fēng)量控制在2200-2600m3/min左右。

206采面瓦斯來源及構(gòu)成

在206采面開采過程中，統(tǒng)計(jì)了工作面推采長(zhǎng)度和瓦斯涌出量。工作面沒有推采前的瓦斯涌出量是4.5m3/min，由于采面積水，水面上全部是底板瓦斯涌出形成的“水泡”，因此認(rèn)為采面這時(shí)的瓦斯來源主要來自底板；工作面推采20m之內(nèi)，頂板沒有冒落，可以認(rèn)為工作面涌出的瓦斯就是落煤釋放的瓦斯，其瓦斯涌出量增加了9.5m3/min，是本煤層釋放的瓦斯；工作面推采過20米后，頂板來壓、并逐步冒落，工作面瓦斯涌出增大，至工作面推采至40米時(shí)，頂板完全冒落，瓦斯增大并穩(wěn)定在48m3/min，隨后工作面繼續(xù)推進(jìn)、老頂來壓，瓦斯進(jìn)一步增大，最后穩(wěn)定在60 m3/min。頂板冒落后瓦斯增加了34m3/min，老頂來壓后瓦斯涌出量又增加了12m3/min。

因此得出了206采煤工作面的瓦斯來源為：底板占7.5%、本煤層占15.8%、直接頂板占56.7%、老頂占20%、頂板總瓦斯涌出量約占采面瓦斯涌出量的76.7%。見圖（1）。工作面平均日產(chǎn)煤3000t，平均噸煤瓦斯含量約5.56m3/t。

206采面瓦斯防治措施

通過對(duì)206采面的瓦斯來源和構(gòu)成的分析，206采面的瓦斯來源主要是上臨近層，占采面瓦斯的76.7%。瓦斯治理要堅(jiān)持“通風(fēng)管理是基礎(chǔ)，采空區(qū)抽放是關(guān)鍵，隅角抽放是保障”的原則。即：工作面供風(fēng)要滿足稀釋落煤涌出的瓦斯，采空區(qū)抽放要將臨近泄壓釋放的瓦斯全部抽放出來，涌入采面隅角的小部分采空區(qū)瓦斯通過隅角抽放進(jìn)行處理。

通風(fēng)管理措施：改變采面通風(fēng)方式。206采面前期采用“U+L”通風(fēng)方式，其瓦斯涌出量最大達(dá)到95m3/min；后通風(fēng)方式改變?yōu)椤癠”型后，并采取了加快采空區(qū)頂板冒落和用風(fēng)障封堵進(jìn)風(fēng)隅角的措施，減少了采空區(qū)漏風(fēng)和瓦斯涌出，采面瓦斯涌出降到了62.9m3/min，下降了約32m3/min，為宣東206采面的瓦斯治理，打下了良好的基礎(chǔ)。

工作面風(fēng)量影響：在206采面采用“U”型通風(fēng)方式期間，通過2007年8、9月份，對(duì)采面的瓦斯涌出量、風(fēng)排瓦斯量和風(fēng)量的統(tǒng)計(jì)（見表1），發(fā)現(xiàn)增大工作面風(fēng)量不僅增大了采面的瓦斯涌出量，還增大工作面風(fēng)排瓦斯量，所以要根據(jù)本煤層的瓦斯涌出量來合理調(diào)節(jié)工作面的供風(fēng)量。此后，工作面供風(fēng)量保持在2250m3/min左右，采面瓦斯涌出量下降至40m3/min，風(fēng)排瓦斯量為12 m3/min。

瓦斯抽放：本煤層瓦斯抽放。本煤層的瓦斯隨著開采釋放到風(fēng)流當(dāng)中，造成回風(fēng)瓦斯含量增大和隅角的瓦斯超限。開展本煤層瓦斯抽放是減少采面瓦斯涌出、降低工作面回風(fēng)流瓦斯?jié)舛?、保證礦井安全生產(chǎn)的根本措施。宣東礦206采面的本煤層抽放由于煤質(zhì)松軟、打鉆困難，采用煤壁淺孔泄壓抽放。鉆孔深度6米，抽放瓦斯量約1.5 m3/min。

鄰近層瓦斯抽放：針對(duì)206采面的瓦斯來源和抽放情況綜合分析，206采面的瓦斯抽放工作要徹底解決采空區(qū)的瓦斯涌出，防止采空區(qū)瓦斯流入工作面。

根據(jù)宣東礦204采面、205采面的瓦斯抽放經(jīng)驗(yàn)，206采面在充分總結(jié)過去的瓦斯抽放方法的基礎(chǔ)上，前期采用低位鉆孔結(jié)合低位鉆場(chǎng)的抽放方法進(jìn)行瓦斯抽放；從采面中部開始，僅用低位鉆孔抽放，瓦斯抽放量未受影響，抽放率達(dá)到49.45%；后期采用低位鉆孔和高位抽放巷結(jié)合的方式進(jìn)行瓦斯抽放。

通過對(duì)各種鉆孔布置的終孔位置的分析，見表（2），宣東礦以上鄰近層瓦斯為主的瓦斯抽放的抽放點(diǎn)的合理位置是在回風(fēng)巷道內(nèi)側(cè)20m，采煤工作面上方35m～45m（即11-12倍采高）的位置（見圖2）。

206采面后期試驗(yàn)了利用高位抽放巷道抽放瓦斯，抽放巷道布置在進(jìn)風(fēng)側(cè)內(nèi)20m、煤層上方32m的位置。抽放的瓦斯?jié)舛绕骄鶠?0%，標(biāo)態(tài)瓦斯抽放量約為20m3/min，抽放狀態(tài)平穩(wěn)，有效解決采面的瓦斯問題。

隅角瓦斯抽放?；仫L(fēng)隅角的瓦斯管理是安全生產(chǎn)管理的重要組成部分。宣東礦206采面的隅角瓦斯管理主要以抽放為手段。安裝抽放泵和抽放風(fēng)機(jī)同時(shí)工作，抽放流量500m3/min，抽放瓦斯?jié)舛?.5%左右，瓦斯抽放量10m3/min以上。通過開展隅角瓦斯抽放，采面隅角的瓦斯超限問題得到了根本解決，有效地解決了工作面隅角的瓦斯問題。

結(jié)論與啟示

宣東礦Ⅲ3206采面的瓦斯來源為本煤層占15.8%，上鄰近層占76.7%，下鄰近層占7.5%。

宣東206采面的瓦斯涌出量，采用“U”型通風(fēng)方式比“U+L”通風(fēng)方式每分鐘平均降低32m3。

“U”型通風(fēng)方式工作面的風(fēng)量，滿足沖淡本煤層的瓦斯涌出即可，如果繼續(xù)增大風(fēng)量，反而會(huì)增加工作面回風(fēng)和隅角的瓦斯管理壓力。

對(duì)206采面上鄰近層瓦斯的抽放，抽放點(diǎn)位置要布置在工作面內(nèi)側(cè)20m、煤層上部40m-45m的位置最好。采用高位巷道進(jìn)行瓦斯抽放，抽放狀態(tài)平穩(wěn)、抽放效果好。

用隅角瓦斯抽放措施來處理采面隅角的瓦斯超限是一種最有效的手段。 （作者單位：張家口礦業(yè)集團(tuán)）

作者簡(jiǎn)介：王愷德，河北省尚義縣人，通風(fēng)工程師，現(xiàn)任張家口礦業(yè)集團(tuán)通風(fēng)管理部副部長(zhǎng)，多年從事礦山救護(hù)和“一通三防”管理工作。已公開發(fā)表論文多篇。