王 慧

(潞安集團 余吾煤業(yè)公司， 山西 長治 046000)

U型工作面上隅角瓦斯治理技術(shù)研究

王 慧

(潞安集團 余吾煤業(yè)公司， 山西 長治 046000)

以余吾煤業(yè)公司S2107工作面為例，研究U型通風(fēng)方式，通過采取高、低位抽放巷抽采，端頭、尾堵漏措施治理上隅角瓦斯，有效降低了瓦斯?jié)舛燃邦A(yù)警次數(shù)，增加了回采中的安全生產(chǎn)，提高了工作面回采速度，研究U型通風(fēng)工作面上隅角瓦斯解決提供理論依據(jù)。

上隅角；瓦斯?jié)舛?；高低位抽放巷?端頭尾堵漏

在高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井中，U型通風(fēng)工作面上隅角不僅容易積聚瓦斯，而且采空區(qū)內(nèi)瓦斯容易通過上隅角漏入回風(fēng)巷，引起回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛瘸?，嚴重制約著工作面的回采進度，并對安全生產(chǎn)構(gòu)成了嚴重威脅，因此，如何有效地解決U型通風(fēng)工作面上隅角積聚瓦斯,對回采工作面的安全生產(chǎn)和提高回采進度具有十分重要的作用。

針對這種情況，本文以余吾煤業(yè)公司S2107工作面為例，研究U型通風(fēng)工作面上隅角瓦斯解決技術(shù)。

1 工作面簡介

余吾煤業(yè)公司S2107工作面埋藏深度480 m～543 m，工作面回采平距1 284 m，斜距1 296 m，工作面切眼平距312 m，斜距314 m，斜面積406 944 m2。煤層原始瓦斯含量為9.484 6 m3/t。工作面設(shè)計采用U型通風(fēng)方式。2014年8月25日，為有效解決工作面上隅角瓦斯預(yù)警問題，提高工作面生產(chǎn)效率，采取了高低位抽放巷、端頭、尾堵漏綜合瓦斯治理技術(shù)。

2 工作面瓦斯?jié)舛茸兓闆r

隨著工作面的不斷回采，不斷采取瓦斯治理技術(shù)措施，其上隅角瓦斯?jié)舛纫搽S之不斷變化，其變化如圖1所示。

圖1 上隅角瓦斯?jié)舛茸兓闆rFig.1 Variation of upper corner gas concentration

3 治理上隅角瓦斯超限方法分析

3.1 高、低位抽放巷技術(shù)研究

S2107工作面布置有S2107高位抽放巷及低位抽放巷。其中高抽巷全長1 408 m，位于頂板上方30 m，內(nèi)錯回風(fēng)順槽30 m。S2107低位抽放巷從S2107高抽巷1 197 m處開口，豎直層位上以三段下坡進行掘進，位于頂板上方15 m，內(nèi)錯回風(fēng)順槽15 m。共掘進204 m，停頭位置距開切眼21.5 m，具體見圖2。

圖2 高、低位抽放巷布置圖Fig.2 Layout of high and low drainage lanes

隨著工作面不斷推進，在8月28日老塘頂板全部垮落，與高抽巷溝通，并開啟瓦斯抽采泵帶抽，上隅角瓦斯治理效果如下：

1)高抽巷開始抽采后，上隅角的平均瓦斯?jié)舛雀撸f明高抽巷抽采瓦斯對上隅角瓦斯積聚無影響，未起到稀釋瓦斯的作用。

2)上隅角瓦斯平均濃度高，高抽巷將采空區(qū)的風(fēng)量帶走160.97 m3/min，而瓦斯純量僅為4.54 m3/min，沒有有效起到降低瓦斯的作用，使得瓦斯積聚于上隅角。

3)上隅角瓦斯預(yù)警次數(shù)多，采空區(qū)的瓦斯被剩余風(fēng)流帶出，并經(jīng)過上隅角，此時，風(fēng)流速度降低，形成渦流，使得上隅角的瓦斯積聚，導(dǎo)致瓦斯預(yù)警。

4) 工作面回采至低位抽放巷15 m時，上隅角平均瓦斯?jié)舛缺葍r穩(wěn)定，均在0.6%左右，預(yù)警次數(shù)也相對減少，最多預(yù)警次數(shù)僅40次，在此距離之間瓦斯預(yù)警最多為72次，從而大大降低了上隅角預(yù)警次數(shù)。

3.2 端頭、尾堵漏技術(shù)研究

為減小工作面的漏風(fēng)量，防止其帶出過多的采空區(qū)瓦斯,2014年9月11日8點班在工作面端頭端尾進行無機化學(xué)料全斷面噴涂。

1)端頭、端尾堵漏后，上隅角瓦斯平均預(yù)警次數(shù)由原來的25.9次降至12.7次，有效地降低了上隅角瓦斯預(yù)警次數(shù)。

2)堵漏前上隅角瓦斯?jié)舛绕骄鶠?.612%，堵漏后上隅角的瓦斯?jié)舛绕骄鶠?.55%，上隅角的瓦斯?jié)舛冉档土?.062%。

4 結(jié)論

1)高、低位抽放巷的使用對上隅角瓦斯治理沒有起到明顯的效果，可以考慮將高抽巷與回風(fēng)順槽的平距適當(dāng)減小，從而使其對上隅角瓦斯有所擾動。

2)端頭、端尾堵漏，上隅角平均預(yù)警次數(shù)由25.9次降至12.7次，大大降低了上隅角瓦斯預(yù)警次數(shù)。

3)堵漏前上隅角瓦斯?jié)舛绕骄鶠?.612%，堵漏后上隅角的瓦斯?jié)舛绕骄鶠?.55%，上隅角的瓦斯?jié)舛冉档土?.062%。

4)防治微風(fēng)現(xiàn)象，在工作面上隅角處嚴禁出現(xiàn)滯后回柱現(xiàn)象。

[1] 俞啟香.礦井瓦斯防治[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2012.

[2] 王德明.礦井通風(fēng)與安全[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2012.

[3] 林柏泉，周世寧，張仁貴.U型通風(fēng)工作面采空區(qū)上隅角瓦斯治理技術(shù)[J].煤煤炭學(xué)報,1997(10)：509-513.

LIN Baiquan,ZHOU Shining,ZHANG Rengui. Methane Contrilling Techniqe at the Upper Corner of the Goaf in U-type Ventilation Face[J]. Journal of China Coal Society ,1997(10):509-513.

[4] 賈寶財，劉振宇.U型通風(fēng)方式采煤上隅角瓦斯處理方法[J].煤炭技術(shù)，2008(5):88-89.

JIA Baocai,LIU Zhenyu. Gas Controlling in Upper Corner of Coal Face with U-type Ventilation System[J]. Coal Technology, 2008(5):88-89.

[5] 張浪，范喜生，蔡昌宣，等.U型通風(fēng)瓦斯?jié)舛瘸拗卫砝碚撆c模擬[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2013(8)：129-132.

ZHANG Lang，F(xiàn)AN Xisheng，CAI Changxuan，etal. Theory and Simulation on Over Limit Control of Gas Concentration in Upper Corner of U-type Ventilation in Underground Mine[J]. Coal Science and Technology，2013(8)：129-132.

UpperCornerGasControlonU-typeWorkingFace

WANGHui

(YuwuMiningCo.,Ltd.,Lu'anGroup,Changzhi046000,China)

The paper studies U-type ventilation of S2107 working face in Yuwu mine. Upper corner gas was controlled by means of high-and-low drainage and head-and-tail plugging, which could effectively reduce the gas concentration and warning numbers, ensure safe production in mining, increase mining speed, and provide theoretical foundation for the upper corner gas control on the working face with the U-type ventilation.

upper corner;gas concentration;high and low drainage lane;head and tail plugging

1672-5050(2017)01-0046-02

10.3919/j.cnki.issn1672-5050sxmt.2017.02.014

2016-12-06

王慧(1986-),女，山西長治人，大學(xué)本科，助理工程師，從事煤礦一通三防相關(guān)科研工作。

TD712

A

(編輯:薄小玲)