高瓦斯礦井瓦斯綜合治理技術(shù)實(shí)踐

李法海

（山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)長治有限公司，山西 長治 046000）

福達(dá)煤礦8號(hào)煤層二采區(qū)工作面瓦斯?jié)舛鹊纳撸瑖?yán)重威脅井下安全生產(chǎn)和高產(chǎn)高效。福達(dá)煤礦針對(duì)本煤層與采空區(qū)瓦斯涌出的現(xiàn)狀，從鄰近層、本煤層、采空區(qū)、上隅角四個(gè)方面綜合治理，降低了工作面瓦斯?jié)舛取?/p>

1 礦井工作面的瓦斯概況

福達(dá)煤礦80208工作面處于+1060水平，位于井田8號(hào)煤層二采區(qū)。工作面標(biāo)高+929m～+991 m，回風(fēng)順槽高，運(yùn)輸順槽低，平均落差28m。走向長度1273m（可采推進(jìn)長度1091.5 m），傾向長度160 m，面積203680 m2。工作面按真方位角34°布置。8號(hào)煤層相對(duì)瓦斯涌出量25.08m3/t，絕對(duì)瓦斯涌出量23.74m3/min。礦井總進(jìn)風(fēng)量4671m3/min，礦井通風(fēng)阻力1520Pa。8號(hào)煤層透氣系數(shù)0.014 m2/MPa2·d，煤層百米鉆孔瓦斯涌出量0.048 m3/min·hm，煤層百米鉆孔瓦斯涌出衰減系數(shù)0.018d-1。原煤瓦斯含量7.82m3/t，殘存瓦斯含量3.35m3/t。

2 礦井瓦斯的抽采系統(tǒng)

瓦斯抽采泵站的分布及參數(shù)，如表1所示。

表1 瓦斯抽采泵站的分布及參數(shù)

2.1 鄰近層的高位鉆場瓦斯抽放

高位抽放鉆場間距40 m，每個(gè)鉆場內(nèi)按9°～11°向頂板裂隙帶打深130 m的高位鉆孔7個(gè)，呈扇形布置，孔徑113 mm。老頂初次來壓形成裂隙帶后，隨著采動(dòng)影響，離層區(qū)內(nèi)巖石破碎，促使采空區(qū)瓦斯向上運(yùn)移及鄰近層受壓解吸瓦斯，鉆孔抽放量增大。管道內(nèi)混合氣體流量平均24.5 m3/min，瓦斯?jié)舛?1%，高位鉆場有效阻截了向工作空間運(yùn)移的瓦斯，降低了上隅角的瓦斯?jié)舛取?/p>

圖1 鄰近層瓦斯抽放簡圖

2.2 本煤層的瓦斯預(yù)抽

8號(hào)煤層透氣性系數(shù)小于0.1m2/MPa2·d，屬于較難抽放煤層，根據(jù)預(yù)抽經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)采取密集鉆孔抽放，預(yù)抽時(shí)間不小于180d。利用瓦斯抽放管路可在工作面回風(fēng)順槽打順層抽放鉆孔，對(duì)本煤層瓦斯預(yù)抽，鉆孔間距2 m，鉆孔深度80 m，封孔深度6 m，管路平均流量穩(wěn)定在0.463 m3/min，瓦斯?jié)舛确€(wěn)定在18%～23%之間。本煤層的預(yù)抽，降低了煤層內(nèi)瓦斯含量，從而降低了生產(chǎn)中瓦斯涌出量，保證了工作面的安全生產(chǎn)。如表2所示，見圖2。

2.3 采空區(qū)的瓦斯抽放

回采工作結(jié)束后，采空區(qū)內(nèi)仍有大量瓦斯，若不及時(shí)對(duì)密閉的采空區(qū)進(jìn)行抽放，就會(huì)導(dǎo)致大量的游離瓦斯涌向下一個(gè)采掘工作面，使其瓦斯含量增加。故在采空區(qū)密閉墻后安設(shè)抽放管路，使采空區(qū)瓦斯在負(fù)壓下，經(jīng)抽放管抽出。采空區(qū)密閉墻插管抽放瓦斯，是解決采空區(qū)瓦斯向外涌出的一項(xiàng)有效措施，但要密閉墻密閉性好，才能保證抽放瓦斯的濃度。密閉墻兩端用普通建筑用磚砌成，里外圍墻，厚度不小于0.5m。為保證密閉性，要將巷道四周墻壁挖出深約0.5 m的槽溝，將建筑用磚鑲嵌進(jìn)去，中間留有不小于2 m的空間再用黃土夯實(shí)，密閉墻總厚為3.0m，并將瓦斯管放在閉墻上部。未抽放前要用堵盤將瓦斯管外口堵嚴(yán)，以免向外泄漏瓦斯。

表2 高位鉆孔與本煤層鉆孔的抽放數(shù)據(jù)

圖2 本煤層與采空區(qū)瓦斯抽放簡圖

2.4 上隅角的瓦斯抽放

由于風(fēng)流在上隅角處的方向突然改變，風(fēng)流流向外側(cè)產(chǎn)生渦流流態(tài)，采空區(qū)內(nèi)瓦斯受風(fēng)流傳播和擴(kuò)散的雙重作用，致使采空區(qū)涌出的高濃度瓦斯在此處積聚。故在采煤工作面上隅角安裝的抽采管路距上隅角30 m時(shí)，將伸縮負(fù)壓風(fēng)筒與上隅角抽采管路連接，并將風(fēng)筒伸向上隅角位置。在回采工作面液壓支架移動(dòng)前，要對(duì)上隅角加強(qiáng)支護(hù)，打設(shè)2～3根木支柱，防止上隅角頂板冒落，給上隅角抽放創(chuàng)造好抽放空間，后用汽包封閉上隅角，才可取得良好抽放效果。

3 結(jié)束語

福達(dá)煤礦從四個(gè)方面綜合治理80208工作面瓦斯，降低了回采工作面的瓦斯涌出量和上隅角的瓦斯?jié)舛龋鉀Q了瓦斯超限影響工作面回采進(jìn)尺，提高了煤炭產(chǎn)量。這對(duì)高瓦斯礦井深部煤層的瓦斯治理是個(gè)寶貴經(jīng)驗(yàn)。

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[3]俞啟香.礦井災(zāi)害防治理論與技術(shù)[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2008.

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