復(fù)雜地質(zhì)條件下工作面瓦斯綜合治理技術(shù)實(shí)踐

祁建建++張鵬++韓正林++解振

[摘 要]謝橋煤礦11328工作面回采后期，地質(zhì)條件復(fù)雜，瓦斯涌出異常。本文通過(guò)對(duì)11328工作面回采過(guò)程中瓦斯涌出來(lái)源進(jìn)行分析，并有針對(duì)性地采取了合理調(diào)控風(fēng)量、均壓調(diào)節(jié)、瓦斯抽采等瓦斯治理措施，有效防止了11328工作面回采過(guò)程中瓦斯超限現(xiàn)象，保證了工作面的高產(chǎn)高效及安全回采。

[關(guān)鍵詞]復(fù)雜地質(zhì)條件，工作面，瓦斯，綜合治理

中圖分類號(hào)：G115 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）28-0157-01

1 瓦斯基本情況

根據(jù)《謝橋煤礦8煤層突出危險(xiǎn)區(qū)域劃分報(bào)告》，謝橋礦8煤屬突出煤層，其中西翼-610m和東翼-720m以淺為無(wú)突出危險(xiǎn)區(qū)，西翼-610m和東翼-720m以深為突出危險(xiǎn)區(qū)。由于11328工作面標(biāo)高為-626～-558m，部分區(qū)域位于突出煤層的突出危險(xiǎn)區(qū)。工作面最大原始瓦斯壓力0.60MPa，瓦斯含量5.61m3/t。

2 工作面通風(fēng)及瓦斯來(lái)源分析

2.1 工作面通風(fēng)及瓦斯現(xiàn)狀

11328工作面采用“U”型通風(fēng)方式，下順槽進(jìn)風(fēng)，上順槽回風(fēng)。正常生產(chǎn)情況下工作面配風(fēng)量2048m3/min，平均日產(chǎn)7～8刀，回風(fēng)瓦斯?jié)舛然颈３衷?.2左右。但在采面回采至S25時(shí)，由于進(jìn)入到6煤層未保護(hù)塊段及11426收作應(yīng)力集中區(qū)。在該區(qū)段工作面瓦斯涌出量突然增大，回風(fēng)平均瓦斯?jié)舛扔?.20上升至0.40，最大瓦斯?jié)舛扔?.20上升至0.76，瓦斯表現(xiàn)異?；钴S，采煤工作面生產(chǎn)時(shí)瓦斯隨時(shí)都有可能出現(xiàn)超限現(xiàn)象。

2.2 瓦斯來(lái)源分析

11328工作面剛投入生產(chǎn)時(shí)，由于處在6煤層保護(hù)區(qū)段，瓦斯涌出量低，采煤工作面回采時(shí)瓦斯?jié)舛刃　５谕七M(jìn)到6煤層未保護(hù)區(qū)段，同時(shí)又處在11426收作應(yīng)力集中區(qū)，在這二者的雙重影響下，導(dǎo)致工作面絕對(duì)瓦斯涌出量增大。工作面正常生產(chǎn)時(shí)，工作面煤壁瓦斯最大接近1.5%，15～140架底板都不同程度的出現(xiàn)高濃度瓦斯，最大達(dá)到5%。工作面面隨時(shí)都有可能出現(xiàn)瓦斯超限事故。

（2）11328工作面上順槽外段是沿用12418尾巷，經(jīng)過(guò)調(diào)查分析，工作面配風(fēng)量增大，12418上順槽密閉墻漏風(fēng)增大，采空區(qū)與工作面之間的氣壓差增大[1]，增大了采空區(qū)漏風(fēng)，導(dǎo)致12418采空區(qū)瓦斯得到釋放，由上隅角進(jìn)入回風(fēng)流，導(dǎo)致11328工作面瓦斯?jié)舛仍龃蟆?/p>

3 瓦斯治理技術(shù)方案

根據(jù)11328工作面生產(chǎn)實(shí)際情況，及時(shí)制定采取合理的瓦斯治理措施，使瓦斯治理措施在實(shí)踐中得到了充分的發(fā)揮及檢驗(yàn)。

3.1 合理調(diào)控工作面配風(fēng)量

治理瓦斯，通風(fēng)是主導(dǎo)因素，及時(shí)調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)及配風(fēng)量是治理瓦斯及防止采空區(qū)遺煤自燃的重要環(huán)節(jié)。11328工作面回采期間通風(fēng)方法采用礦井全負(fù)壓U 型通風(fēng)方式，通風(fēng)系統(tǒng)合理穩(wěn)定、安全可靠。針對(duì)工作面瓦斯治理，首先要強(qiáng)化通風(fēng)的基礎(chǔ)地位和作用。該面瓦斯增大初期，結(jié)合11328工作面實(shí)際情況，將11328工作面的風(fēng)量由2048 m3/min逐次增加至2500 m3/min、2820 m3/min，瓦斯?jié)舛鹊玫搅司徑猓ＷC了工作面的正常生產(chǎn)。

此后，該工作面受下覆6煤層采空區(qū)影響，上出口壓力大，15m范圍內(nèi)斷面4～5m2，上隅角抽采管路被擠壓變形嚴(yán)重，接頭炸開(kāi)，上隅角瓦斯抽采失效。在高配風(fēng)量下，上出口風(fēng)速大，同時(shí)回采至11426工作面未封閉段，又受12418采空區(qū)影響，工作面配風(fēng)量過(guò)大，增大了采空區(qū)漏風(fēng)深度及漏風(fēng)量，上隅角瓦斯增大，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐將配風(fēng)量控制在2100 m3/min 左右，有效控制了采空區(qū)瓦斯涌出。

3.2 均壓調(diào)節(jié)技術(shù)

利用均壓調(diào)節(jié)技術(shù)抑制鄰近層采空區(qū)瓦斯?jié)B透， 效果非常明顯。但應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，確定具體的均壓調(diào)節(jié)措施。該技術(shù)也可應(yīng)用于改變本煤層采空區(qū)瓦斯流向，配合采空區(qū)瓦斯抽放技術(shù)效果會(huì)更顯著。該工作面回采至外段時(shí)，通過(guò)及時(shí)對(duì)11426上順槽外段進(jìn)行封閉， 從而減少了采空區(qū)向回采工作面滲透的瓦斯流量，11328回風(fēng)瓦斯?jié)舛纫蚕陆抵?.5左右，有效得控制了臨近11426采空區(qū)及該工作面采空區(qū)的瓦斯涌出。

3.3 瓦斯抽采技術(shù)

在搞好采前預(yù)抽的基礎(chǔ)上，根據(jù)采煤工作面局部高瓦斯點(diǎn)，應(yīng)加大抽采能力進(jìn)行處理。針對(duì)11328工作面的瓦斯涌出主要來(lái)源于本煤層瓦斯、下覆6煤層瓦斯以及采空區(qū)瓦斯，所以采取了瓦斯抽采這一治本的措施[2]。

3.3.1 采空區(qū)瓦斯抽采

（1）上隅角埋管抽采

11328工作面回采期間，在上隅角管路被擠壓變形，無(wú)法使用，通過(guò)及時(shí)采取更換軟管的措施，確保了上隅角瓦斯抽采。5、6月份瓦斯抽采純量共計(jì)5.3571萬(wàn)m3。

（2）頂板走向孔抽采

11328工作面回采期間，通過(guò)增大配風(fēng)量，仍不能根本上解決上隅角瓦斯積聚及工作面回風(fēng)流瓦斯大問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)增加工作面的供風(fēng)量；導(dǎo)致工作面漏風(fēng)量增大，采空區(qū)與工作面之間氣壓差增大，從而導(dǎo)致采空區(qū)瓦斯涌出量增大。經(jīng)過(guò)分析，通過(guò)在11328上順槽施工聯(lián)巷施工頂板走向孔。共設(shè)計(jì)21個(gè)孔。通過(guò)對(duì)所施工鉆孔進(jìn)行考察，孔內(nèi)平均瓦斯?jié)舛?0%以上的占53%，5月25日-6月30日瓦斯抽采純量共計(jì)1.7026萬(wàn)m3。

3.3.2 順層鉆孔抽采

工作面回采期間，在11426上順槽、11328下順槽各布置了一路DN150mm抽采管，采用永久系統(tǒng)抽采。工作面回采后期，在工作面煤壁及底板瓦斯過(guò)大的情況下，通過(guò)加大順層鉆孔[3]抽采能力，確保本煤層瓦斯及時(shí)得到釋放，通過(guò)累計(jì)計(jì)算5、6月份順層鉆孔瓦斯抽采純量共計(jì)7.8493萬(wàn)m3，極大的解決了本煤層瓦斯，保證了工作面的正常生產(chǎn)。

通過(guò)加大工作面瓦斯抽采力度，11328工作面5、6月份瓦斯抽采純量共計(jì)14.909萬(wàn)m3。5月、6份該工作面抽采率分別為16.57、51.42%，大大治理了瓦斯，在11328平均日常7-8刀的情況下，確保了瓦斯?jié)舛炔怀蕖?/p>

4 小結(jié)

通過(guò)對(duì)11328工作面回采過(guò)程中瓦斯涌出進(jìn)行分析，并結(jié)合實(shí)際情況采取針對(duì)性的瓦斯治理措施，可以得出：

4.1 合理調(diào)控采煤工作面配風(fēng)量，可以減少采空區(qū)漏風(fēng)深度及漏風(fēng)量，有效控制了采空區(qū)瓦斯涌出。

4.2 均壓調(diào)節(jié)技術(shù)不僅可以抑制鄰近層采空區(qū)瓦斯?jié)B透，也可應(yīng)用于改變本煤層采空區(qū)瓦斯流向。

4.3 瓦斯抽采技術(shù)是治理瓦斯的治本措施，可以預(yù)防瓦斯超限，確保礦井的安全生產(chǎn)。

4.4 工作面瓦斯治理工作， 不可一概而論， 照抄照搬， 要結(jié)合本礦井的實(shí)際情況， 分析瓦斯來(lái)源與涌出規(guī)律， 科學(xué)管理、措施到位， 因地制宜的采取瓦斯綜合治理技術(shù)， 是防止瓦斯事故發(fā)生，實(shí)現(xiàn)礦井安全高產(chǎn)高效的基本保障。

參考文獻(xiàn)

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