邢化強(qiáng) 張 琪

（山西古縣安吉欣源煤業(yè)有限公司，山西 古縣 041600）

1 概況

山西古縣安吉欣源煤業(yè)有限公司位于臨汾市古縣境內(nèi)，井田面積12.744 4 km2，現(xiàn)開采2、3 號煤層，礦井生產(chǎn)能力0.9 Mt/a，礦井CH4最大絕對涌出量為9.68 m3/min，CO2絕對涌出量為2.19 m3/min；屬低瓦斯礦井。

30102 工作面位于井田北部，煤層均厚1.6 m，煤層傾角5°～7°，巷道走向長1001 m，傾斜長137 m。30102 工作面上部為20103 采空區(qū)，北部為30101 采空區(qū)，南部為30103 設(shè)計(jì)工作面，西部為一采區(qū)大巷，東部為礦井邊界保安煤柱。工作面采用長壁后退式綜合機(jī)械化采煤方法，全部垮落法管理頂板。

工作面回采前期采用“一進(jìn)一回”U 型的通風(fēng)方式（即30102運(yùn)輸順槽進(jìn)風(fēng)，30102回風(fēng)順槽回風(fēng)），生產(chǎn)期間工作面回風(fēng)隅角容易出現(xiàn)瓦斯積聚超限現(xiàn)象，影響回采工作面正常生產(chǎn)。

工作面推采至30103 切眼位置時(shí)，30102 工作面采后沿空留巷與30103 后切眼巷口三角區(qū)在整個(gè)工作面風(fēng)流中形成容易積聚瓦斯的地點(diǎn)。

2 瓦斯來源分析

根據(jù)《山西古縣安吉欣源煤業(yè)有限公司2、3號煤層瓦斯涌出量預(yù)測報(bào)告》，3 號煤回采工作面瓦斯來源包括開采層瓦斯涌出和鄰近層瓦斯涌出兩部分。3 號煤工作面開采層瓦斯涌出占工作面瓦斯涌出的61.3%，瓦斯涌出主要來源于該煤層。工作面回風(fēng)隅角瓦斯涌出量主要來源于采空區(qū)，采空區(qū)瓦斯積聚點(diǎn)主要分布在頂板3～5 倍采空范圍內(nèi)的裂隙帶中。

30102 工作面瓦斯主要來源于：一是煤壁瓦斯釋放，割煤時(shí)煤體破碎，煤體賦存的吸附狀態(tài)的瓦斯變?yōu)橛坞x狀態(tài)得以釋放；二是采空區(qū)殘余煤體及周圍受采動(dòng)影響的圍巖裂隙釋放，這些瓦斯部分沿風(fēng)流一起流入工作面回風(fēng)巷，另部分積聚在采空區(qū)和回風(fēng)隅角，由于采面回風(fēng)隅角風(fēng)流速度慢，會(huì)形成瓦斯積聚區(qū)，容易超限，為工作面瓦斯治理帶來難度。

3 回風(fēng)隅角瓦斯治理措施

工作面回風(fēng)隅角瓦斯治理措施有：風(fēng)障導(dǎo)風(fēng)稀釋，強(qiáng)制放頂，煤層注水超前預(yù)裂釋放，通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整，珍珠巖充填等。

3.1 風(fēng)障導(dǎo)風(fēng)稀釋

正常生產(chǎn)期間30102 回風(fēng)隅角處安設(shè)擋風(fēng)障。工作面回風(fēng)隅角擋風(fēng)障吊掛要封頂封底，使用風(fēng)障引導(dǎo)風(fēng)流方向，增加風(fēng)量來稀釋回風(fēng)隅角瓦斯，消除瓦斯積聚。

3.2 強(qiáng)制放頂

工作面進(jìn)、回風(fēng)隅角巷道及時(shí)退錨、斷網(wǎng)，確?；夭珊笳镯敯宄浞挚迓洌瑴p小采空區(qū)漏風(fēng)通道和瓦斯積聚空間，同時(shí)工作面上、下隅角各安設(shè)一道凈化噴霧，退錨前將隅角頂幫噴霧濕潤，防止頂板來壓時(shí)崩落錨桿托盤產(chǎn)生火花，退錨后頂板仍然不能及時(shí)垮落時(shí)，采取切頂鉆孔預(yù)裂的方式進(jìn)行強(qiáng)制放頂。

3.3 煤層注水超前預(yù)裂釋放

30102 工作面施工超前煤層短臂注水，工作面檢修班施工注水鉆孔超前實(shí)施煤層短臂注水，讓高壓水充填煤體空隙，使煤體在割煤前得到濕潤、軟化和疏松，深部煤體受壓預(yù)裂，瓦斯將會(huì)均勻釋放，達(dá)到減塵目的的同時(shí)，有效預(yù)防瓦斯超限。

3.4 “U-Y”型通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整

通風(fēng)是防治瓦斯的基本方法，適當(dāng)增加工作面風(fēng)量，確保工作面合理風(fēng)速，既滿足稀釋瓦斯的需要，也避免因風(fēng)速過大而大量帶出采空區(qū)瓦斯的風(fēng)險(xiǎn)。

將30102 綜采工作面通風(fēng)系統(tǒng)由U 型通風(fēng)調(diào)整為 “兩進(jìn)一回” Y 型通風(fēng)方式（即30102 進(jìn)風(fēng)順槽進(jìn)風(fēng)，30102 運(yùn)輸順槽輔助進(jìn)風(fēng)，30103 回風(fēng)順槽回風(fēng)，如圖1），工作面進(jìn)風(fēng)順槽作為主要進(jìn)風(fēng)巷道，運(yùn)輸順槽作為輔助進(jìn)風(fēng)巷道，兩巷適當(dāng)分壓控風(fēng)，在工作面采空區(qū)沿空留巷側(cè)形成負(fù)壓區(qū)，使工作面及采空區(qū)的乏風(fēng)經(jīng)工作面采后沿空留巷段進(jìn)入30103 后切眼、30103 回風(fēng)順槽、采區(qū)回風(fēng)巷由回風(fēng)立井排出地面，消除回風(fēng)隅角瓦斯積聚部位。

同時(shí)加強(qiáng)工作面區(qū)域巷道失修情況、通風(fēng)設(shè)施的日常巡檢與維護(hù)，保證控風(fēng)及調(diào)壓設(shè)施完好，巷道無超風(fēng)速地點(diǎn)，杜絕風(fēng)流短路風(fēng)險(xiǎn)，保證通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。

圖1 30102 綜采工作面Y 通風(fēng)系統(tǒng)示意圖

3.5 珍珠巖沖填

30102 綜采工作面采用“Y”型通風(fēng)方式以后，回風(fēng)流在30102 面采后沿空留巷與30103 后切眼巷口三角區(qū)形成風(fēng)流渦流點(diǎn)，是整個(gè)工作面回風(fēng)系統(tǒng)中最容易積聚瓦斯的地點(diǎn)。針對實(shí)測瓦斯流動(dòng)情況，對該區(qū)域使用袋裝珍珠巖密實(shí)充填整個(gè)三角區(qū)（如圖2）。珍珠巖袋外層用風(fēng)筒布覆蓋貼緊充實(shí)，沿邊縫隙用聚氨酯材料噴涂封邊，杜絕漏風(fēng)。在沿空留巷與30103 切眼1 m 外L 型回風(fēng)口處構(gòu)筑分風(fēng)隔障，提高外層區(qū)域風(fēng)速、風(fēng)量，防止風(fēng)速、風(fēng)量減小造成瓦斯滯留。

圖2 珍珠巖充填示意圖

3.6 其他措施

在治理過程中還采取了監(jiān)測監(jiān)控、負(fù)壓風(fēng)水聯(lián)動(dòng)、噴霧灑水、及時(shí)刷擴(kuò)失修巷道、控制割煤速度、加強(qiáng)安全管理等措施。

4 結(jié)語

通過系列措施的實(shí)施，30102 綜采工作面回風(fēng)隅角日常瓦斯?jié)舛仍?.08%～0.2%之間，即使工作面頂板來壓垮落期間，工作面、回風(fēng)隅角及工作面回風(fēng)流瓦斯?jié)舛茸罡哌_(dá)到0.28%，杜絕了瓦斯積聚超限現(xiàn)象，保證了工作面的安全生產(chǎn)，同時(shí)不斷摸索、總結(jié)和完善，為礦井各采區(qū)回采工作面回風(fēng)隅角瓦斯治理積累了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。