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        辛安礦高瓦斯地區(qū)采煤工作面瓦斯治理與應用

        2018-11-09 07:10:52王銀
        中小企業(yè)管理與科技 2018年3期

        王銀

        (冀中能源峰峰集團辛安礦,河北邯鄲056200)

        1 實施背景

        隨著開采深度的不斷延深,辛安礦瓦斯涌出量也不斷增大,特別是辛安礦2162工作面,回采期間瓦斯涌出量達到18~20m3/min左右,單個回采工作面如此大的瓦斯涌出量,在集團公司也尚屬首次。如果該工作面的瓦斯治理不好,會給正常生產(chǎn)造成很大的隱患,只有搞好工作面瓦斯抽采,才是治理好工作面瓦斯最有效的辦法。通過增加鉆孔數(shù)量,加大鉆孔直徑,從而加大工作面瓦斯抽采量。對鉆場布置方法的改良以及采取堵鉆場方法,解決了工作面過鉆場期間瓦斯超限問題。通過對瓦斯抽采技術(shù)的改進,2162工作面瓦斯得到了有效治理,保證了工作面的安全生產(chǎn)。

        2 瓦斯治理現(xiàn)狀

        冀中能源峰峰集團辛安礦2162工作面為辛安礦所開采的-500南翼第一個回采工作面,位于辛安礦-500水平南翼的216采區(qū)。2162工作面走向長度1200m,工作面平均長度110米,煤層厚度平均5m,工作面兩巷采用錨網(wǎng)索+W鋼帶進行支護,工作面采用綜采放頂煤開采,工作面在掘進期間,運料巷和溜子道分別安裝有兩臺2×15kW、2×30kW風機進行供風,配風量分別在1500m3/min,回風流中瓦斯?jié)舛仍?.7%左右,瓦斯涌出量在7m3/min,回采期間工作面瓦斯涌出量達到18~20m3/min左右,為辛安礦目前開采的最大瓦斯涌出工作面。如何解決工作面回采期間的瓦斯,成為擺在面前最大的問題。

        為此在工作面回采前,辛安礦領(lǐng)導和通風區(qū)全體管理人員群策群力,積極想辦法,認為必須加強工作面抽采,這是解決這一問題的最好辦法。在以往的工作面治理瓦斯,我們采取工作面運料巷做高頂鉆場進行邊采邊抽的瓦斯治理方法,每個鉆場采用MK-5s鉆機施工5個鉆孔,每個鉆孔直徑94mm,鉆孔長度100m,沿工作面走向,向采空區(qū)方向布置,同時在上隅角埋設6寸PVC管進行瓦斯抽采(如圖1所示)。

        圖1

        應用該方法后,在以往工作面瓦斯治理取得了比較不錯的效果,工作面瓦斯抽采量達到5m3/min,但是在工作面回采到鉆場附近,通過高頂鉆場時,大量瓦斯沿鉆場通路涌入到工作面運料巷,造成工作面瓦斯超限,致使工作面不能正常生產(chǎn)。同時對于2162工作面如此大的瓦斯涌出量,抽采4~5m3/min的瓦斯量,對工作面瓦斯的治理也不能很好地解決。因此只有對工作抽放技術(shù)進行改造,才能有效地治理好2162工作面的瓦斯。

        3 主要做法

        經(jīng)過辛安礦領(lǐng)導和通風區(qū)全體管理人員的研究,在2162工作面瓦斯治理上主要從如下幾方面做了改進。

        第一,加大工作面瓦斯抽采量,增加鉆孔數(shù)量,加大鉆孔直徑進行抽采瓦斯,采取了工作面運料巷做高頂鉆場進行邊采邊抽的瓦斯治理方法。每個鉆場采用MK-5s鉆機打鉆,每個鉆場由以往的5個鉆孔,增加到8~10個鉆孔,采用兩排布置,鉆孔孔徑從以往的89mm加大到94mm,鉆孔長度100m,鉆場間距70m,沿工作面走向,向采空區(qū)方向布置,鉆場布置在距工作面運料巷10m,距大煤頂板3m的位置,每個鉆場內(nèi)鉆孔按終孔位置水平投影,距運料巷1m、3m、5m、8m、10m、12m、15m、18m、20m的不同距離布置8~10個鉆孔,鉆孔分上、下兩排布置,第一排布置5個,第二排布置3~5個,上下兩排間距0.4m,第一排鉆孔終孔距大煤頂板高度為10~12m,第二排鉆孔終孔距大煤頂板高度為15~16m,兩個鉆場之間相鄰的兩組鉆孔交叉30m布置。在工作面運料巷布置有8寸、6寸兩趟PVC管路直接與礦井12寸抽放主管路相連,8寸管路接工作面鉆場上排鉆孔,6寸管路接工作面下排鉆孔,從而加大工作面瓦斯抽采量。

        第二,在過鉆場期間,經(jīng)觀察,鉆場通路內(nèi)的瓦斯?jié)舛绕骄?%左右。鉆場出口處的運料巷瓦斯?jié)舛仍?%左右,工作面運料巷回風處的瓦斯?jié)舛仍?%左右,居高不下,致使工作面被迫停止生產(chǎn)和減產(chǎn),鉆場通過困難,給工作面帶來很大的不安全生產(chǎn)因素。為了解決該問題,我們采取首先對鉆場進行改造,由以往的鉆場與運料巷70度布置(如圖2所示),改為現(xiàn)在的鉆場與運料巷90度垂直布置(如圖3所示)

        圖2

        圖3

        第三,這樣布置鉆場后,減少了工作面通過鉆場時間和鉆場通路距離,又減少了鉆場施工工程量。同時在工作面鉆場施工完畢鉆孔,接入抽采系統(tǒng),對鉆場進行密閉,密閉時在鉆場通路的全巖段處(距運料巷口約2m處)用木點柱和編織袋裝煤建墻進行密閉鉆場,堵墻前接四寸鐵管到鉆場墻以里1.5m處,并接入抽采系統(tǒng)進行抽放,留好觀察抽采濃度的孔。這樣一來,使老孔內(nèi)的瓦斯不能沿鉆場通路涌入運料巷內(nèi),工作面回風側(cè)的瓦斯?jié)舛扰c未過鉆場時基本一樣。

        4 實施效果

        經(jīng)過以上的抽采技術(shù)改進后,2162工作面目前抽采瓦斯量為11m3/min左右,配風量為1300m3/min,回風流中瓦斯?jié)舛?.4%左右,出煤期間瓦斯?jié)舛仍?.5%左右,工作面上隅角瓦斯?jié)舛仍?.7%左右,從未出現(xiàn)過瓦斯超限現(xiàn)象。2162工作面的瓦斯治理得到了集團公司的好評,實現(xiàn)了工作面安全生產(chǎn),為保證辛安礦年產(chǎn)150萬噸做出了突出貢獻。

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