摘 要：伴隨高瓦斯礦井開(kāi)采深度的增加及開(kāi)采強(qiáng)度的加大，工作面瓦斯涌出量越來(lái)越大，給綜采工作面的安全生產(chǎn)帶來(lái)較大隱患。作者依據(jù)黃陵某礦1003綜采工作面，重點(diǎn)研究高瓦斯礦井綜采工作面瓦斯治理技術(shù)，為高瓦斯礦井綜采工作面的瓦斯治理提供重要的理論依據(jù)，確保了礦井的安全生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：高瓦斯礦井；瓦斯治理；1003綜采工作面

前言

黃陵某礦1003綜采工作面位于北一大巷西翼，北鄰1004工作面，南鄰1002工作面，順槽垂直于北一大巷布置。1003進(jìn)風(fēng)順槽長(zhǎng)度2321m，1003回風(fēng)順槽2176m，1003工作面切眼長(zhǎng)度235m，本工作面采用后退式傾向長(zhǎng)壁一次采全高綜合機(jī)械化采煤方法回采。根據(jù)該瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)論，相對(duì)瓦斯涌出量17.55m3/t，絕對(duì)瓦斯涌出量287.49m3/min。礦井瓦斯涌出量的持續(xù)增長(zhǎng)嚴(yán)重制約礦井安全生產(chǎn)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，有效采用瓦斯治理措施，改善通風(fēng)系統(tǒng)才能杜絕瓦斯事故的出現(xiàn)，保證安全生產(chǎn)穩(wěn)定發(fā)展。

1 綜采工作面瓦斯綜合治理技術(shù)

瓦斯綜合治理方案：本煤層預(yù)抽+上隅角埋管+高位裂隙抽放治理瓦斯的方法治理工作面瓦斯。

1.1 本煤層淺孔抽放技術(shù)

礦井開(kāi)采深度與采掘能力的不斷增長(zhǎng)，綜采面瓦斯涌出量持續(xù)增長(zhǎng)，單一利用通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)礦井瓦斯的含量在一定安全范圍內(nèi)，其技術(shù)與經(jīng)濟(jì)上都是相對(duì)不夠安全和科學(xué)。風(fēng)量的增大也無(wú)法有效處理瓦斯積聚現(xiàn)象。其利用本煤層瓦斯預(yù)抽技術(shù)，可直接地在飛泄壓之下通過(guò)煤層透氣性進(jìn)行抽采，是一個(gè)行之有效的方針。

根據(jù)煤層自然透氣性，先后在1003進(jìn)風(fēng)順槽在掘進(jìn)期間施工了本煤層預(yù)抽鉆孔，順槽前進(jìn)方向主幫每隔80m布置一個(gè)瓦斯抽放鉆場(chǎng)，每個(gè)鉆場(chǎng)內(nèi)共布置9個(gè)鉆孔，以扇形進(jìn)行布置：2個(gè)先抽后掘鉆孔，6個(gè)本煤層預(yù)抽鉆孔，1個(gè)底板孔；1003回風(fēng)順槽在掘進(jìn)前，在1003回風(fēng)順槽掘進(jìn)過(guò)程中在距巷口170m處主幫施工第一個(gè)鉆場(chǎng)，以后每隔60m施工一個(gè)鉆場(chǎng)，每個(gè)鉆場(chǎng)內(nèi)布置7個(gè)鉆孔：2個(gè)先抽后掘鉆孔、4個(gè)本煤層預(yù)抽鉆孔，1個(gè)底板孔。除底板孔外，所有鉆孔沿煤層布置，使用Ф94鉆頭施工抽放孔，之后使用孔徑用Ф113mm的鉆頭擴(kuò)孔以方便封孔，封孔長(zhǎng)度不得小于8m。封孔工藝：采用速凝膨脹劑（LHFK-1型）封孔工藝，封孔管為∮75mmPVC管，長(zhǎng)度不小于8米，連接管采用？覬75mm的鋼絲軟管。

1.2 上隅角瓦斯治理技術(shù)

所謂上隅角抽放技術(shù)，即在采面回風(fēng)順槽鋪設(shè)一組瓦斯抽放管路，伴隨采面的回采，采空區(qū)不斷垮落，其抽采管路即可深入采空區(qū)，在上隅角通風(fēng)水泥預(yù)制塊、編織袋壘設(shè)袋子墻進(jìn)行擋風(fēng)封堵，利用抽放管路在上隅角形成負(fù)壓區(qū)，使改區(qū)域瓦斯通過(guò)抽放管路抽出，利用該方法能夠有效防治上隅角瓦斯積聚，其原理如圖1所示。

1.3 高位裂隙瓦斯抽放鉆孔

高位裂隙瓦斯抽放技術(shù)是利用在工作面的回風(fēng)巷或臨近順槽施工高位鉆孔連接裂隙帶，同時(shí)利用空氣比瓦斯重的原理，持續(xù)地將裂隙中瓦斯進(jìn)行抽離，進(jìn)而阻止瓦斯進(jìn)入工作面的瓦斯治理技術(shù)。具體設(shè)計(jì)如下：

在1004進(jìn)風(fēng)順槽正頭距1003切眼10m處施工第一個(gè)瓦斯抽放鉆場(chǎng)，1#、2#鉆場(chǎng)間距為20米，3#、4#、……35#鉆場(chǎng)間距為45米，每個(gè)鉆場(chǎng)施工鉆孔9個(gè)，呈扇形布置，1#、2#鉆場(chǎng)終孔高度下調(diào)，由1#鉆場(chǎng)1#孔向后逐漸升高，到3#鉆場(chǎng)1#孔升高到正常高度（1#鉆孔參數(shù)見(jiàn)表1所示），累計(jì)施工鉆場(chǎng)35組。

（1）首個(gè)鉆場(chǎng)位置在1003進(jìn)風(fēng)順槽正頭施工第一個(gè)瓦斯抽放

鉆場(chǎng)，為1#鉆場(chǎng)，向外沿前進(jìn)方向依次為2#、3#、4#.......35#鉆場(chǎng)。

（2）所有鉆孔設(shè)計(jì)的角度都是以巷道頂板為水平面，施工單位在施工鉆孔前應(yīng)具體考慮到此段煤層的仰角（或俯角）進(jìn)行鉆孔角度調(diào)整。偏角是以垂直于工作面的法線為基準(zhǔn)。

（3）采用ZDY4000L型鉆機(jī)施工，鉆孔用74mm鉆桿，φ94鉆頭施工，孔徑94mm，排粉方式為水排。每打完一個(gè)孔必須用φ113鉆頭擴(kuò)孔，擴(kuò)孔長(zhǎng)度為9m。

（4）用3寸PVC管封孔，纏繞白布帶，封孔長(zhǎng)度不小于9m，封孔材料采用馬麗散和新型封孔材料相結(jié)合方式進(jìn)行封孔，封完后及時(shí)連接到分流器。

2 工作面瓦斯治理效果分析

2.1 抽放效果

按照瓦斯治理方針，依照“密鉆孔、嚴(yán)封閉、綜合抽”的瓦斯治理技術(shù)，1003綜放工作面在回采之前，鉆孔長(zhǎng)度45萬(wàn)余米，施工鉆孔4600個(gè)，平均鉆孔數(shù)量達(dá)到0.138m/t，是中厚可抽放煤層鉆孔數(shù)量要求標(biāo)準(zhǔn)0.03～0.05m/t的2倍多。截至2016年11月底，1003綜放工作面累計(jì)抽放瓦斯量約6.70×107m3，抽放率85.99%，超過(guò)了綜采面瓦斯抽采率指標(biāo)（≥60%）要求，取得了很好的抽放效果。

2.2 瓦斯涌出情況

2016年1～11月，1003綜放工作面回采期間，回風(fēng)流瓦斯涌出量33.39～39.91m3/min。其中：回風(fēng)巷瓦斯?jié)舛?.27%～0.73%，小于《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的允許最高濃度1.0%。

2.3 生產(chǎn)進(jìn)尺

2016年1～11月，1003綜放工作面共生產(chǎn)原煤123.5萬(wàn)t，推進(jìn)進(jìn)尺856m，平均單產(chǎn)7356t/d，其開(kāi)采率達(dá)到96%，保證了采面的正常生產(chǎn)。

以上結(jié)果得出，綜采面采取了綜合瓦斯治理技術(shù)后，瓦斯涌出量取得了很好控制，無(wú)瓦斯超限事故，保證了采面的高效安全生產(chǎn)。

3 結(jié)束語(yǔ)

采用本煤層采前預(yù)抽、上隅角抽放、高位裂隙抽放等瓦斯綜合抽放技術(shù)，在時(shí)間和空間上為瓦斯抽放創(chuàng)造更多的有利條件，可最大限度地增大瓦斯抽放量、提高瓦斯抽放效率，達(dá)到抽放瓦斯效果，是解決高產(chǎn)高效工作面瓦斯問(wèn)題的根本措施。綜放工作面采取了綜合瓦斯治理措施后，瓦斯問(wèn)題得到了有效解決，保證了在瓦斯?jié)舛炔怀薜陌踩珬l件下工作面的高產(chǎn)高效，取得了顯著的安全生產(chǎn)成效。

作者簡(jiǎn)介：武光富（1976-），男，陜西銅川人，助理工程師，本科，現(xiàn)就職于黃陵礦業(yè)集團(tuán)公司一號(hào)煤礦通風(fēng)部，從事于煤礦“一通三防”管理等工作。