許 魯

（大同煤礦集團有限責任公司安全監(jiān)管五人小組管理部，山西 大同 037001）

根據(jù)礦井2018 年瓦斯等級鑒定結(jié)果及8113 綜放工作面實際開采情況，發(fā)現(xiàn)采面瓦斯涌出量較大。由于采面開采強度大，在采面放煤期間特別是周期來壓時，采面瓦斯涌出量較大，其中實測的回風巷及回風上隅角位置瓦斯?jié)舛茸畲罂蛇_0.62%、0.93%。雖然瓦斯?jié)舛热晕催_到報警濃度，在允許范圍內(nèi)，但是接近臨界值，采面推進時瓦斯涌出量增加，存在一定的超限風險[1-2]。因此，需要針對8113 綜放工作面實際開采情況，采取有效的瓦斯治理措施。

1 工程概況

8113 綜放工作面位于同忻礦北一盤區(qū)，北一盤區(qū)風量由北一風井主扇負擔，主扇型號為ANN2650/1250B，運行角度為63.8°，負壓為2909 Pa。盤區(qū)總進風量12 056 m3/min，盤區(qū)總回風量13 019 m3/min。

工作面走向、傾向長分別為1 845.5 m、243 m，開采的3-5#層煤厚2.31～30.22 m，平均14.18 m，回采3.9 m，放煤高度10.28 m，傾角為-6°左右，瓦斯原始賦存量5.2 m3/t，采面絕對瓦斯涌出量介于40.8～52.7 m3/min。工作面巷道采用三巷布置，即2113巷進風，5113巷回風，8113巷為頂抽放。2113巷、5113 巷兩順槽沿3-5#煤層底板布置，8113 頂板抽放巷沿3-5#煤層頂板布置，其迎頭距8113 切眼5 m，與5113 巷內(nèi)錯15 m，具體巷道位置關(guān)系如圖1。在8113 頂抽巷與采空區(qū)貫通后，在頂抽巷正巷口構(gòu)筑一道密閉并嵌入四趟Φ530 mm 的PE 管，利用抽放硐室安設(shè)的型號為2BEC-72 型瓦斯抽放泵通過四趟瓦斯抽放管路將工作面上隅角、采空區(qū)及放煤后頂部有害氣體經(jīng)頂抽巷抽出。

現(xiàn)2113 巷進風為2496 m3/min，5113 巷回風為1855 m3/min，8113 頂回用一、二瓦斯抽放硐室共計4 臺抽放泵進行瓦斯抽放，抽放量721 m3/min。

圖1 8113 工作面巷道位置關(guān)系

2 瓦斯治理技術(shù)措施

3-5#層由于煤層厚度大，采面開采時瓦斯涌出集中在放煤期間，需要針對性地采取瓦斯治理措施。

2.1 增加8113 頂抽巷瓦斯抽采量（Q抽）

依據(jù)8113 工作面通風以及煤炭開采情況，可以通過公式（1）計算得到高抽巷瓦斯抽放量q抽：

在保持8113 工作面2496 m3/min 進風量情況下，要確保5113 回風巷中瓦斯?jié)舛仍?.5%以內(nèi)，高抽巷瓦斯抽放濃度按照4.5%計算，其中，q總=52.7 m3/min，q風排=0.5%×1855 =9.28 m3，則依據(jù)公式（1）可得q抽為43.42 m3/min。

按照q抽=4.5%Q抽，計算得Q抽=964.9 m3/min，則頂抽巷需要的瓦斯抽放量為964.9 m3/min，最終礦井將高抽巷瓦斯抽采量提升至1000 m3/min。原頂抽巷抽放量為721 m3/min，因此，需增加279 m3/min方可將采面回風巷內(nèi)瓦斯?jié)舛冉档椭?.5%以內(nèi)。

同忻礦通過在北一盤區(qū)增加布置一趟DN500瓦斯抽放管路，并在盤區(qū)瓦斯抽放硐室內(nèi)增開2 臺瓦斯抽放泵，從而確保高抽巷瓦斯抽采量穩(wěn)定到1000 m3/min 以上，確保采面回風巷內(nèi)瓦斯?jié)舛仍?.4%～0.5%。

2.2 工作面漏風、風帳的管理與措施

（1）綜采隊要按規(guī)定及時斷網(wǎng)退錨，保證隅角及時塌落。

（2）減少采空區(qū)漏風，根據(jù)進、回風隅角塌落情況，在頭尾巷做粉煤灰墻進行封堵，必要時配合噴灑MEA[3]。

（3）工作面回風口處吊掛接頂接底導向風帳，將工作面風流引向上隅角后進入回風巷。風帳由通風部專職瓦斯員負責管理監(jiān)督，未經(jīng)允許，綜采隊人員不得隨意改動、破壞風帳。需調(diào)動風帳時，必須在瓦檢員監(jiān)管下進行。遇到風障損壞要立即停止作業(yè)，及時配合瓦檢員進行吊掛[4]。

2.3 瓦斯檢查、檢測管理

（1）通風部監(jiān)測監(jiān)控隊負責對井下瓦斯檢查、監(jiān)測儀器的校對與管理[5]。

（2）通風部安排業(yè)務(wù)能力過硬的專職瓦檢員，嚴格按照規(guī)定對8113 工作面、上隅角、煤壁及老空側(cè)、機尾、回風巷等位置進行巡檢[6-7]。

（3）通風部監(jiān)測隊每7 d 必須對工作面、上隅角、回風流的甲烷傳感器以及采煤機機載斷電儀進行一次“瓦電閉鎖”實驗，工作面、上隅角的甲烷傳感器隨回采工作面推進而后移，由每班專職瓦檢員負責。

（4）為防止瓦斯超限，瓦檢員有權(quán)停止現(xiàn)場所有人員作業(yè)，綜采隊人員必須聽從現(xiàn)場瓦檢員指揮共同管控工作面回風作業(yè)點及上隅角瓦斯。

（5）出現(xiàn)瓦斯超限、斷電等情況，綜采隊人員必須立即停止作業(yè)，聽從工作面瓦檢員、安監(jiān)員指揮進行撤人。

（6）通風部加強頂抽巷瓦斯管理，每日觀測、記錄頂抽巷瓦斯?jié)舛?，發(fā)現(xiàn)有氣體濃度異常，及時分析處理。

2.4 改進采煤工藝

（1）綜采一隊要嚴格執(zhí)行作業(yè)規(guī)程，杜絕多工序同時作業(yè)，特別是在工作面尾部作業(yè)時，隨時觀測上隅角及后溜尾氣體情況，發(fā)現(xiàn)有瓦斯超限跡象時要主動停工，聯(lián)系當班瓦檢員進行處理。

（2）工作面放煤由機頭單向、順序放煤。工作面放頂煤與割煤分開進行，做到割煤時不放煤，盡量放干凈頂煤，并清除浮煤，減少采空區(qū)遺煤的瓦斯釋放與防止自燃。

（3）綜采隊在機組行進至尾部時，嚴格控制割煤機割煤速度（0.3～0.5 m/min）?？紤]到工作面瓦斯分布分段，對機組也實現(xiàn)分段限速：1～46 架≤2.0 m/min；47～93 架 ≤1.0 m/min；93～140 架≤0.5 m/min。

（4）工作面放煤要嚴格一架一放，放煤時要做到均勻、平緩，杜絕因違規(guī)放頂煤而造成瞬間瓦斯過大而超限的事故發(fā)生。

2.5 煤層注水

煤層注水可在鉆孔施工時起到一定的釋放瓦斯的作用，同時可有效降低落煤時瓦斯的解吸速度。針對8113 工作面煤層厚度大、煤質(zhì)疏松易破碎冒落、瓦斯解吸速度快，受采動壓力影響煤體極易片幫垮落，從而造成瓦斯超限的特點，在8113 工作面頭尾兩巷進行煤層注水。注水鉆孔間距為10.0 m，注水泵型號為BZW400/16，注水壓力為3.0 MPa。為了確保注水效果，采用圖2 所示封孔工藝。

2.6 后溜尾瓦斯問題處理

（1）工作面尾部作業(yè)時，必須確保工作面風帳吊掛到位，風流引導到位。

（2）加強后溜尾瓦斯?jié)舛扔^測，機組割到工作面尾部時要隨時注意瓦斯?jié)舛龋怕蠲核俣?，盡量減少工作面大塊煤體一次性垮落的現(xiàn)象。

（3）工作面尾部放煤時必須確保機尾端頭支架后噴霧處于常開狀態(tài)。

2.7 高冒處瓦斯治理

（1）8113 工作面專職瓦檢員在巡回檢查過程中要特別注意8113 工作面的高冒情況，發(fā)現(xiàn)高冒要第一時間測量其氣體濃度情況，并立即向通風調(diào)度匯報。

（2）通風部根據(jù)高冒情況及時對高冒進行重點監(jiān)測，并立即采取措施進行充填。

3 瓦斯治理效果

在8113 工作面采取加強通風、改進采煤工藝、高抽巷瓦斯抽放、煤層注水、后溜瓦斯管理、高冒處瓦斯治理等綜合措施后，采面生產(chǎn)放煤過程中回風巷、回風上隅角位置瓦斯?jié)舛确謩e降低至0.48%、0.71%，較采取瓦斯治理措施前瓦斯?jié)舛确謩e降低22.5%、23.7%，確保了回風巷和回風隅角瓦斯?jié)舛炔怀蕖?/p>

4 結(jié) 語

8113 綜放工作面開采的3-5#煤層厚度大（平均14.18 m），瓦斯含量高（5.2 m3/t），采放比為1:2.64，一次放煤高度為10.28 m，開采前雖然進行本煤層瓦斯預抽，但由于煤層厚度大、一次放煤高度高，造成采面在放煤期間煤層內(nèi)瓦斯大量涌出，回風巷以及上隅角位置瓦斯?jié)舛雀?，給采面生產(chǎn)安全帶來不利影響。根據(jù)礦井和工作面生產(chǎn)情況，采取加強通風、改進采煤工藝、高抽巷瓦斯抽放、煤層注水、后溜瓦斯管理、高冒處瓦斯治理等綜合措施進行治理，現(xiàn)場應用后采面回風巷、上隅角瓦斯?jié)舛确謩e由0.62%、0.93%降低至0.48%、0.71%，實現(xiàn)了回風巷和回風隅角瓦斯?jié)舛炔怀?，保證了工作面安全生產(chǎn)。