何亞軍

（潞安集團高河能源有限公司，山西 長治 046000）

1 工作面概況

W3305 工作面開采3 號煤層，賦存于二疊系山西組地層中，為瀉湖相沉積。W3305 工作面按三進一回布置，即膠帶順槽、進風順槽、輔運順槽進風，回風順槽回風。W3305 工作面膠帶順槽長2777 m，W3305 工作面切眼長度320 m，W3305 工作面進風順槽全長2727 m，W3305 工作面輔運順槽全長2834 m，W3305 工作面回風順槽全長2830 m。煤層平均厚度為6.83 m，頂板巖性一般為泥巖、粉砂巖，底板一般為泥質(zhì)粉砂巖。工作面沿煤層走向布置，煤層賦存變化較小。依據(jù)中國礦業(yè)大學《山西高河能源有限公司3#煤層瓦斯基本參數(shù)測定研究報告》得知，礦井殘存瓦斯含量為2.014 8 m3/t，W3305 工作面原始瓦斯含量最大值為11.5 m3/t，煤層瓦斯含量高，W3305工作面絕對瓦斯涌出量為40.1 m3/min。

2 工作面瓦斯抽采設(shè)計

2.1 掘進期間掘進工作面鉆場抽放

四條順槽掘進期間，在掘進工作面迎頭附近施工邊掘邊抽鉆場。邊掘邊抽主要是保護巷道掘進，在巷道兩側(cè)設(shè)置邁步式鉆場，在鉆場內(nèi)施工扇形抽采鉆孔掩護巷道掘進。按照巷道同側(cè)80 m 間距、異側(cè)9 m 間距布置邊掘邊抽鉆場，每個邊掘邊抽鉆場內(nèi)布置6 個抽采孔，覆蓋巷道輪廓線兩側(cè)26 m范圍，最深鉆孔150 m（見圖1）。

圖1 邊掘邊抽鉆孔布置圖

2.2 回采期間瓦斯抽放

（1）本煤層順層鉆孔抽放瓦斯

在W3305 進風順槽和膠帶順槽施工雙排孔，孔深170 m，孔徑94 mm，開孔高度2 m、2.5 m，單排鉆孔之間間距3.4 m。W3305 進風順槽設(shè)計鉆孔1174 個，進尺199580 m。W3305 膠帶順槽設(shè)計鉆孔1422 個，進尺240 240 m。W3305 進風、膠帶順槽各敷設(shè)一趟Φ355 mm 瓦斯抽采管路，由地面瓦斯泵站高負壓抽采系統(tǒng)進行抽采，抽采半徑為1.5 m。W3305 工作面膠帶側(cè)預抽平均抽采量為9.36 m3/min，抽采607d，累計抽采瓦斯量為818.14 萬m3。W3305工作面進風側(cè)預抽平均抽采量為12.44 m3/min，抽采414 d，累計抽采741.62 萬m3。根據(jù)W3305 膠帶順槽頂和進風順槽安裝的在線監(jiān)測裝置實時監(jiān)測數(shù)據(jù)累計統(tǒng)計為：

本煤層順層鉆孔抽放瓦斯量：

Q預抽=Q膠帶+Q進風=15.9 m3/min。

（2）頂板裂隙帶鉆孔抽放瓦斯

W3305 工作面回采前，在W3305 進風順槽距切眼60～285 m 范圍布置施工頂板裂隙帶鉆孔，鉆孔孔深71～116 m，設(shè)計鉆孔68 個，進尺6022 m；同時距切眼258 m 鉆場內(nèi)施工千米鉆機定向頂板裂隙帶鉆孔，設(shè)計鉆孔6 個，進尺1620 m。采用Φ355 mm 高負壓抽放管進行抽放（見圖2）。根據(jù)W3305 進風順槽頂板裂隙帶安裝的在線監(jiān)測裝置實時監(jiān)測數(shù)據(jù)累計統(tǒng)計，頂板裂隙帶鉆孔抽采瓦斯量為：Q裂隙=2.1 m3/min。

圖2 W3305 進風順槽頂板裂隙帶鉆孔布置圖

（3）沿空留巷埋管接抽

W3305 進風順槽鋪設(shè)Ф355 瓦斯管低負壓抽放管，10 m 一個三通、一個閥門，通過三通閥門控制預留管路負壓，前一組預埋管超過三通位置5 m。當工作面采至第一組三通時，即預埋了第二組5 m，打開第二組閥門，通過低負壓抽放采空區(qū)瓦斯，采空區(qū)埋管抽放（見圖3）。

根據(jù)W3305 進風順槽沿空留巷安裝的在線監(jiān)測裝置實時監(jiān)測數(shù)據(jù)累計統(tǒng)計，則W3305 進風順槽沿空留巷埋管接抽瓦斯量為：Q沿=3.4 m3/min。

（4）高位抽放巷封閉埋管抽放瓦斯

工作面回采過程中在W3305 高位抽放巷（高位抽放巷整體層位距離煤層頂板35～40 m，距進風順槽水平距離40 m）封閉埋設(shè)2 趟Φ710 mm 管路直接抽采工作面回采過程中采空區(qū)及冒落帶瓦斯，W3305 高抽巷口對閉內(nèi)巷道中的卸壓瓦斯進行低負壓抽放，在密閉抽放接口處加設(shè)Φ710 mm 閥門進行管控。

圖3 W3305 工作面采空區(qū)埋管抽放設(shè)計圖

根據(jù)W3305 高位抽放巷安裝的在線監(jiān)測裝置實時監(jiān)測數(shù)據(jù)累計統(tǒng)計，W3305 高位抽放巷埋管抽放瓦斯量為：Q高=5.1 m3/min。

2.3 抽放效果檢驗

回采期間工作面抽放瓦斯總量為：15.9+2.1+3.4+5.1=26.5 m3/min。

工作面絕對瓦斯涌出量為40.1 m3/min，工作面瓦斯抽放率為66.08%，達到了《煤礦瓦斯抽放基本指標》中要求的標準：工作面絕對瓦斯涌出量大于40 m3/min，工作面抽放率應大于等于50%。

3 結(jié)語

W3305 工作面回采過程中上隅角瓦斯傳感器濃度最大值為0.69%，平均值為0.51%，工作面回風流中部瓦斯傳感器濃度最大值為0.65%，平均值為0.48%，瓦斯傳感器濃度最大值遠低于行業(yè)標準值。通過采用掘進期間掘進工作面左右?guī)筒裤@場邊掘邊抽放、回采期間抽放本煤層瓦斯、工作面頂板裂隙帶鉆孔、高位抽放巷以及采空區(qū)埋管抽放等綜合治理方式有效地降低了回采工作面的瓦斯?jié)舛龋覈栏駥嵭信芍贫?，確保批采安全距離、頂板控制范圍、底板控制范圍。如出現(xiàn)K1 值等突出指標超標或斷層帶涌出瓦斯較大，必須采用密集鉆孔進行抽放，并進行效果檢驗，嚴格實行“預測預報、消突措施、效果檢驗、安全防護”四位一體措施，確保高瓦斯工作面的回采安全。