郝智慧

摘要：針對12306綜采工作面上隅角瓦斯超限問題，根據(jù)12306綜采工作面瓦斯涌出來源以及煤層賦存情況，采用采空區(qū)埋管以及高位瓦斯抽放鉆孔對上隅角瓦斯進行治理，應(yīng)用效果表明，采用該綜合瓦斯治理措施之后，上隅角瓦斯?jié)舛仍跈z修以及生產(chǎn)期間的瓦斯?jié)舛葟?.42%及0.7%，分別下降到0.28%及0.46%。采用的上隅角瓦斯治理措施有效降低了上隅角瓦斯?jié)舛?，可以確保回采工作面的安全推進。

關(guān)鍵詞：瓦斯治理;上隅角;埋管;高位鉆孔

上隅角是綜采工作面瓦斯容易出現(xiàn)超限部位，隨著回采工作面產(chǎn)量以及機械化開采水平的不斷提升，綜采面上隅角瓦斯聚集日益成為制約礦井安全高效生產(chǎn)的安全因素，同時還在一定程度上增加回采面瓦斯治理投入。根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計資料，我國礦井瓦斯事故中，由于回采面瓦斯超限造成的瓦斯事故占據(jù)到總的瓦斯事故相當(dāng)大比例，因此，需要采區(qū)各種防治措施，來降低回采面采空區(qū)瓦斯涌情況。

1工程背景

山西某礦12306綜采面位于礦井3采區(qū)南側(cè)，靠近井田南部邊界，回采面東部為3采區(qū)集中軌道巷，西側(cè)為12308回采面掘進巷道以及實體煤，北側(cè)為原12301回采面采空區(qū)。12306回采面設(shè)計的走向長度在1890m，傾斜長度為240m，開采的12號煤層厚度在3.8m，煤層瓦斯含量為7.6m3/t，回采面的回采巷道設(shè)計為矩形，巷道斷面為15m2，巷道沿著煤層底板進行掘進，通風(fēng)采用U型通風(fēng)方式。隨著12306綜采T作面的不斷推進，工作面相對瓦斯涌出量平均在3.8m3/min，最大瓦斯涌出量在4.2m3/min，隨著回采面推進距離的不斷增加，回風(fēng)巷上隅角瓦斯涌出量有增高的趨勢，時常出現(xiàn)瓦斯?jié)舛瘸^0.8%情況（以0.8%為標準，超過即認為超限），給礦井安全生產(chǎn)造成威脅。

2瓦斯涌出來源分析

12306綜采面瓦斯涌出來源主要有回采巷道煤壁、采空區(qū)、回采面煤壁以及鄰近的煤層瓦斯涌出等?；夭上锏烂罕诘耐咚褂砍隽枯^小且瓦斯涌出較為穩(wěn)定，不是造成回采面上隅角瓦斯超限的主要來源，回采面煤壁暴露的時間長，隨著割煤機切割及煤層頂板壓力作用，瓦斯涌出不均衡，且回采面風(fēng)量較大，涌出瓦斯被通風(fēng)及時帶走，難以出現(xiàn)瓦斯聚集;由于12號煤層與上部的8號煤層之間的距離超過50m，且8號煤層的瓦斯含量很低，臨近層瓦斯向12306回采面涌出的瓦斯量較小，不會造成回采工作面或者上隅角瓦斯出現(xiàn)超限。因此，綜合分析，回采面上隅角瓦斯超限主要是由于回采面漏風(fēng)，攜帶大量的高濃度瓦斯涌向回采面回風(fēng)巷道，因而造成回采面上隅角瓦斯?jié)舛仍黾印?/p>

3上隅角瓦斯治理方案

在鄰近的12302、12304 工作面回采過程中先后采用過采空區(qū)埋管、專用瓦斯抽放巷等瓦斯治理措施，但是，都未從根本上杜絕回采面上隅角瓦斯超限問題，分析原因主要是由于埋管抽采的瓦斯抽采負壓參數(shù)設(shè)定不合理，頂板裂隙發(fā)育不規(guī)整，頂板瓦斯抽放巷難以對臨近層瓦斯涌出進行較好的攔截。根據(jù)相關(guān)研究成果及鄰近礦井的瓦斯治理經(jīng)驗，在12306回采工作面采用采空區(qū)埋管、布置高位瓦斯抽放鉆孔等措施來對上隅角瓦斯進行治理。

3.1采空區(qū)埋管

對上隅角上部進行埋管，通過接人負壓來改變上隅角處的氣壓分布及采空區(qū)瓦斯向上隅角的涌出，從而達到對涌向回風(fēng)巷的部分采空區(qū)瓦斯進行攔，有效的抑制回風(fēng)巷上隅角瓦斯超限，根據(jù)相關(guān)瓦斯治理經(jīng)驗，每隔25m布置一個聯(lián)絡(luò)巷，根據(jù)回采面上隅角瓦斯涌出情況，對瓦斯尾巷選擇性的密封，在瓦斯尾巷內(nèi)埋設(shè)抽放管路，進而對采空區(qū)涌出的瓦斯進行抽放。具體的瓦斯抽放管路的布置如圖1所示。

3.2高位瓦斯抽采鉆鉆孔

采用高位瓦斯抽采鉆孔是一種煤礦井下常用的瓦斯抽放形式，不僅可以對鄰近層的瓦斯涌出進行攔截，而且還能對采空區(qū)內(nèi)瓦斯進行抽放。具體布置的高位瓦斯抽放鉆孔如圖2所示。高位瓦斯抽放鉆孔的布置是從回采工作面的回風(fēng)巷向12號煤層頂板施工瓦斯抽放鉆孔，利用由于回采造成的裂隙對瓦斯進行抽放，在抽放鉆孔抽放負壓的影響下，采空區(qū)內(nèi)瓦斯沿著裂隙向抽放鉆孔內(nèi)流入，再通過抽放管路被抽到地面或者礦井總回風(fēng)巷中，以便對回采工作面瓦斯進行治理，解決上隅角瓦斯超限問題。布置高位瓦斯抽放鉆孔重要的幾個參數(shù)分別為垂直高度、鉆孔終孔間距、鉆孔直徑以及鉆孔類型、鉆孔深度、鉆場間距等。本次高位瓦斯抽放鉆孔的布置在12號煤層頂板上部20m左右;鉆孔間距能有效的影響高位瓦斯抽放鉆孔的抽放效果以及抽放效率，鉆孔間距過小會引起較大的生產(chǎn)投入，鉆孔間距過小則治理效果不明顯，根據(jù)12306回采面的基本地質(zhì)情況，將高位瓦斯抽放鉆孔的終孔間距布置在Sm;布置長距離鉆孔深度在120m，短距離鉆孔深度在lOOm;布置高位瓦斯抽采鉆孔鉆場間距應(yīng)能保證瓦斯抽放鉆孔能夠重疊20m以上，根據(jù)布置的鉆孔長度以及鉆孔傾角，高位瓦斯抽放鉆場的距離布置間距為50m。布置的高位瓦斯抽放鉆孔直徑為73mm。

4瓦斯治理效果分析

根據(jù)12306回采工作面的地質(zhì)情況，制定了采空區(qū)埋管以及高位瓦斯抽放鉆孔的布置方式。具體的瓦斯治理效果如表l所示。從表中可以看出，回采工作面檢修期間的上隅角瓦斯?jié)舛葟?.47%，降低到0.24%，減低幅度達到約50%，上隅角處瓦斯?jié)舛葟纳a(chǎn)期間的平均0.7%降低到0.46%，降低34.28%風(fēng)排瓦斯量從23.78m3/min降低到17.6m3/min，風(fēng)排瓦斯大大降低，表明采用的瓦斯治理措施取得良好的應(yīng)用效果。

5總結(jié)

根據(jù)12306綜采工作面的地質(zhì)情況及回采面瓦斯涌出情況，采用采空區(qū)埋管以及高位瓦斯抽放鉆孔方式對上隅角瓦斯進行綜合治理，應(yīng)用結(jié)果表明，采用的治理方式可以有效的降低回采面檢修以及生產(chǎn)期間的上隅角瓦斯?jié)舛?，確保了回采面的安全生產(chǎn)。

參考文獻：

[1]任軍亮，尹斌.綜放工作面上隅角瓦斯綜合防治技術(shù)[J].山西科技，201 3，28（06）：66-68.

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