李志君 楊成意 焦亞頂

摘 要：隨著礦井綜合機械化水平的提高和開采深度的增加，礦山壓力越來越大、煤炭資源日趨枯竭、老巷逐漸增多。為了最大限度地回收煤炭資源，深部煤柱回收、大巷跨采和抽采等特殊開采方法成為緩解深部產量壓力、實現(xiàn)老礦井可持續(xù)發(fā)展的重要措施。而實踐表明：瓦斯抽采綜合治理技術效果良好，解決了工作面回采期間瓦斯涌出量大的問題，保障了工作面的安全生產。采用合理科學的方式進行抽采作業(yè)也是礦產企業(yè)在發(fā)展過程中需要密切注意的方向?；诖耍疚耐ㄟ^對煤礦112105綜采工作面瓦斯抽采規(guī)律及應用展開論述和探索。

關鍵詞：動壓區(qū);瓦斯抽采規(guī)律;探索與應用

引言

采煤工作面開采過程中，圍巖破壞導致煤層之間含有的瓦斯氣體被釋放，聚集在工作面的角落和采空區(qū)，瓦斯?jié)舛瘸掷m(xù)上升，嚴重威脅到工作面的安全生產。解決工作面上角和采空區(qū)瓦斯超限問題是實現(xiàn)高產高效采煤的重要措施。近年來，我國增加煤礦瓦斯災害防治工作，在瓦斯綜合治理排水利用領域取得了重大進展和成果。

1 礦井基本概況

登封市金星煤業(yè)有限公司（以下簡稱金星煤業(yè)）位于登封市潁陽鎮(zhèn)境內，隸屬于河南豫聯(lián)煤業(yè)集團有限公司，為股份制民營企業(yè)，證照齊全有效。設計生產能力30萬噸/年，井田面積1.4675km2。礦井屬煤與瓦斯突出礦井，絕對瓦斯涌出量8.33m3/min，相對瓦斯涌出量18.6m3/t;主采二1 煤層，采取了開采一7煤層下保護層區(qū)域防突措施，同時布置底板巖巷施工穿層鉆孔抽采二1煤層卸壓瓦斯進行瓦斯綜合治理。一7煤層平均厚度0.5m，煤層傾角平均28°，經鑒定為低瓦斯煤層;二1煤層平均厚度5.5m， 煤層傾角平均28°，為突出危險煤層;一7煤層、二1煤層均屬Ⅲ類不易自燃煤層，煤塵具有爆炸危險性。

2 工作面保護層開采情況

112105綜采工作面位于原1705保護層工作面上部，由于開采時間久遠，當時回采具體情況不詳，因此在112105綜采工作面回采過程中不能及時有效的掌握具體瓦斯涌出情況，為了掌握在回采過程中瓦斯的變化和相應的處理措施，在回采的過程中由防突科和技術科聯(lián)合共同探索和研究在回采過程中的瓦斯變化和相應的處理措施。

3 工作面概況

112105 綜采工作面地面位于礦井東部，相對地面標高+523m～+580m，地表位于丘陵山包地段，大致北高南低，無建筑物。西起11采區(qū)輔助運輸上山，東至11采區(qū)軌道上山。南臨原金星煤礦采空區(qū)，北部為未開采區(qū)域。

112105綜采工作面位于礦井11采區(qū)西翼，設計走向長度380米、傾斜長度115米，煤層傾角平均28°，工作面標高+176～+238m，采用走向長壁后退式采煤方法，平均煤厚5.5m，工作面下巷采用U型鋼支護，上巷采用工字鋼支護，工作面使用ZF3600/16/24型四柱單鉸點輕型支架支護， 全部垮落法管理頂板。工作面經區(qū)域瓦斯治理抽采達標后殘余瓦斯含量為5.32m3/t，殘余瓦斯壓力為0.36MPa。目前工作面上巷回風風量為870m3/ min，回采期間回風流瓦斯?jié)舛葹?.15～0.30%，采面絕對瓦斯涌出量為1.29～2.58m3/min。

112105綜采工作面平面圖如圖1所示。

4 動壓區(qū)瓦斯抽采觀測

在112105綜采工作面回采時，又提前在112105西底抽巷補打瓦斯抽采鉆孔，鉆場位于原鉆場之間，與原鉆場的間距為2.5m，每個鉆場設計施工10個鉆孔，鉆孔施工結束后及時封孔聯(lián)抽。

把112105綜采工作面切眼位置提前30m的鉆場全部打開進行聯(lián)抽觀測，測流工平均每周對所有的鉆孔進行一次全面測量。每天對112105西底抽巷的支巷孔板進行一次測量，每天將測量的結果報送至防突科，由防突科技術員進行分析總結。通過觀測，在距工作面切眼位置2m的鉆場瓦斯抽采濃度由原來的5%左右提高到70%～80%，在距工作面切眼位置5m的鉆場瓦斯抽采濃度由原來的2%左右提高到60%～70%，且抽采量單個鉆場約0.3m3/min;在距工作面切眼位置10m的鉆場瓦斯抽采濃度由原來的2%左右提高到40%～50%，且單個鉆場的瓦斯抽采量約0.2m3/min;在距工作面切眼位置20m的鉆場瓦斯抽采濃度由原來的2%左右提高到30%～40%，且單個鉆場的瓦斯抽采量約0.1m3/min;在距工作面切眼位置30m的鉆場瓦斯抽采濃度由原來的2%左右提高到10%～20%，單個鉆場的瓦斯抽采量約0.05m3/min。由此可以看出在112105綜采工作面回采期間，位于動壓區(qū)的瓦斯抽采影響變化大約在30m范圍內，抽采量變大的時間約為7-14天。根據(jù)觀測結果，在工作面回采期間需提前打開位于切眼位置30m左右的所有鉆孔。

5 治理成果

經采取措施后工作面瓦斯明顯降低，回采期間工作面內沒有出現(xiàn)明顯的瓦斯超限和動力現(xiàn)象。通過對動壓區(qū)瓦斯抽采規(guī)律的觀測，找出了動壓區(qū)瓦斯影響范圍約30m，位于30m外的鉆孔采取暫時關閉，保證在抽的瓦斯鉆孔負壓，確保了112105綜采工作面煤柱高瓦斯區(qū)域實現(xiàn)安全回采，2020 年該采面安全回采煤量約8萬噸，為完成礦井全年生產任務做出了努力。

6 經濟效益和社會效益分析

6.1 經濟效益

安全、高效的把煤炭回采出來就是煤礦企業(yè)最大的效益，超前治理應力影響區(qū)，控制采面瓦斯不超限，該采面2020年安全回采煤量約8萬噸， 創(chuàng)造經濟價值約3000萬元，保證了金星的正常安全生產接續(xù)。

6.2 社會效益

不論是開采保護層還是未開采保護層，我們摸索了動壓區(qū)瓦斯抽采規(guī)律、采面超前卸壓等技術，積累了大量現(xiàn)場經驗，提升了金星煤業(yè)的瓦斯和防突管理水平。

結束語

通過對112105綜采工作面動壓區(qū)的瓦斯抽采規(guī)律觀測，我們摸索出了動壓區(qū)的影響范圍，實現(xiàn)了安全生產，創(chuàng)造了人員素質提升、經濟效益和社會效益的三豐收，實現(xiàn)了礦井的采掘接替。

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