某礦首采工作面上隅角瓦斯治理技術(shù)

劉萍，穆敏，丁勇，王勇

(1.貴州大學(xué)礦業(yè)學(xué)院，貴州貴陽550003;2.桐梓縣安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局，貴州桐梓縣563200)

某礦首采工作面上隅角瓦斯治理技術(shù)

劉萍1，穆敏2，丁勇1，王勇1

(1.貴州大學(xué)礦業(yè)學(xué)院，貴州貴陽550003;2.桐梓縣安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局，貴州桐梓縣563200)

介紹了某礦近距離煤層群瓦斯賦存特點、首采工作面瓦斯涌出的特征，及所采取的工作面上隅角瓦斯治理技術(shù)。通過綜合治理，工作面瓦斯?jié)舛鹊玫搅擞行Э刂?，保證了工作面的安全高效生產(chǎn)。

近距離煤層群;首采工作面;上隅角瓦斯;治理措施

1 礦井概況

某礦采用斜井開拓，主要可采煤層為5層(3，12，15，17，18)，主要可采煤層平均總厚10.26m，集中在上、中煤組，煤層層數(shù)多，厚薄相間，以薄及中厚煤層為主;層間距較近，上、中煤組的煤層間距一般幾米到十幾米。3，12，18號煤層屬易自燃煤層;17號煤層屬自燃煤層，礦井3，17，18號煤層均具有煤與瓦斯突出危險性。礦井采用走向長壁后退式采煤方法，一次采全高全部垮落法管理頂板，綜合機械化采煤工藝，采用分區(qū)式通風(fēng)，機械抽出式通風(fēng)方法。

礦井首采面為1031工作面，經(jīng)測定3號煤層的瓦斯壓力(絕對壓力)為1.40～2.33MPa，瓦斯含量為12.59～15.50m3/t;5號煤層的瓦斯壓力為0.81～2.40MPa，瓦斯含量為12.54～13.91m3/t。

2 首采工作面概況

1031工作面布置在3號煤層中，3號煤層賦存條件較復(fù)雜，煤厚1.5～3.5m，平均煤厚2.5m，煤層傾角23°～34°，平均26°。1031工作面的運輸順槽標高+1490m，回風(fēng)順槽標高+1594m，工作面走向長2095m，傾向長228m，可采長度1785m。

首采面1031工作面開始回采后，來自本煤層及鄰近層的瓦斯將大量涌入工作面，此外，采空區(qū)卸壓瓦斯也涌回工作面。工作面采用“U”型通風(fēng)方式。開采過程中，工作面上隅角瓦斯?jié)舛染痈卟幌?，時常超限，嚴重阻礙工作面快速推進，給礦井高效生產(chǎn)帶來了不利影響。

3 上隅角瓦斯治理措施

1031工作面瓦斯抽放主要有高位抽放巷抽放、向采空區(qū)冒落拱上方布置大直徑鉆孔抽放及上隅角安設(shè)留管及骨架風(fēng)筒。

(1)在首采3號煤層(25～35m)的頂板巖石中，沿回采工作面走向布置一條高位抽放巷，高位抽放巷布置見圖1。

圖1 高位抽放巷布置

(2)向采空區(qū)冒落拱上方布置大直徑鉆孔抽放。此方法為利用大直徑鉆機，在回采工作面回風(fēng)順槽內(nèi)，向采空區(qū)初始冒落拱的上方打孔，以抽放處于冒落破壞帶中的上部卸壓層和未開采的煤分層或下部卸壓層涌向采空區(qū)的瓦斯。鉆孔布置見圖2。

圖2 抽放鉆孔的布置

(3)上隅角安設(shè)留管及骨架風(fēng)筒。在工作面回風(fēng)巷鋪設(shè)大管徑瓦斯抽放管路，管口插入上隅角阻燃隔離墻內(nèi)1～2m，盡量靠近上隅角未冒落空間的頂部及上幫煤壁，利用移動瓦斯抽放泵進行瓦斯抽放。同時，在上隅角安設(shè)骨架風(fēng)筒。留管及骨架風(fēng)筒安設(shè)如圖3所示。

圖3 上隅角安設(shè)留管及骨架風(fēng)筒示意

4 上隅角瓦斯治理效果

在采取高位抽放巷抽放、向采空區(qū)冒落拱上方布置大直徑鉆孔抽放和上隅角埋管抽放后，1031工作面未出現(xiàn)上隅角瓦斯超限情況，確保了首采面的安全高效的生產(chǎn)，使工作面月進尺大幅度提高，治理瓦斯效果明顯，2011年3，4月份分別進尺70.5，78.2m。上隅角瓦斯?jié)舛茸兓闆r見圖4和圖5，瓦斯治理的整體效果見表1。

圖4 2011年3月份上隅角瓦斯變化情況

圖5 2011年4月份上隅角瓦斯變化情況

表1 瓦斯抽放整體效果

［1］于之江，姬戰(zhàn)鎖.瓦斯抽放在上隅角瓦斯治理中的應(yīng)用［J］.水力采煤與管道運輸，2010，(1).

［2］張鐵崗.礦井瓦斯綜合治理技術(shù)［M］.北京:煤炭工業(yè)出版社，2001.

［3］程建圣.高瓦斯礦井近煤層群綜采工作面上隅角瓦斯治理［J］.礦業(yè)安全與環(huán)保，2011，38(1).

［4］薛景明.采煤工作面上隅角瓦斯治理技術(shù)［J］.煤礦安全，2011，(2).

2011－08－03)

劉萍(1973－)，女，貴州貴陽人，貴州大學(xué)副教授，主要從事采礦工程與安全工程方面的教學(xué)和研究工作。