淺談老鷹山煤礦2256炮采工作面瓦斯治理

【摘要】礦井瓦斯涌出是影響煤礦正常生產(chǎn)和威脅礦工人生安全的重大問題。根據(jù)瓦斯來源，采取分源治理瓦斯是瓦斯治理的根本途徑。老鷹山煤礦2256炮采工作面屬于下煤組25#煤層回采工作面，針對該工作面具體情況，分析了該工作面的瓦斯涌出來源及涌出量，結(jié)合該礦通風系統(tǒng)及瓦斯抽放系統(tǒng)現(xiàn)狀，制定了合理的瓦斯治理措施，取得了很好的效果。

【關(guān)鍵詞】瓦斯涌出；隔離墻；本煤層及鄰近層抽放；高位“T”型瓦斯窩；安全

瓦斯治理措施主要包括2個方面：一是僅采用通風方法稀釋瓦斯；二是采用先抽放、再采用通風進行稀釋，以確保工作面和回風流中瓦斯?jié)舛冗_到安全生產(chǎn)的要求；在工作面瓦斯涌出量大，僅依靠通風稀釋瓦斯方法很難有效治理瓦斯的情況下，瓦斯有效抽放是瓦斯治理的有效途徑。

一、2256工作面概況

2256工作面屬老鷹山煤礦開采的下煤組25#煤層，煤厚0.8m～1.2m，平均1.0m，瓦斯含量為7.08m3/t。平均走向長283.9m，平均傾斜長81m。煤巖層產(chǎn)狀：走向上30～65°，平均50°，傾角22～32°。平均27°。工作面采用走向長壁后退式布置，炮采落煤。2256工作面頂為淺灰細砂巖與深灰色泥質(zhì)粉砂巖，砂質(zhì)成分較重，堅硬互層。含碳質(zhì)紋線，層理清晰。直接底：厚1.0m，底為灰至深灰色砂質(zhì)泥巖，含結(jié)核，遇水易膨脹泥化。基底：深灰色泥質(zhì)粉砂巖，砂質(zhì)成分較高，堅硬。

二、2256工作面瓦斯涌出情況分析

25#煤層上覆08#、11#、13#煤層已開采完畢，25#煤層與上覆最近的13#煤層層間距71m。25#煤層下伏有26#、27#、28#煤層。25#煤層與下伏的26#煤層間距18m；26#煤層與27#煤層間距1.5m；27#煤層與28#煤層間距12m。26#煤層平均煤厚1.2m，瓦斯含量為11.51m3/t；27#煤層平均煤厚1.1m；28#煤層平均煤厚1.6m；27#、28#煤層沒有經(jīng)過鑒定，瓦斯含量參照26#煤層預(yù)計為11.51m3/t。按照老鷹山煤礦從上至下的開采順序：依次是25#、26#、27#、28#，開采25#煤層后，對25#煤層下伏的26#、27#、28#均能起到保護效果。由于26#煤層與27#煤層層間距只有1.5m，為此，開采26#煤層后，不再開采27#煤層，直接開采28#煤層。2256工作面在生產(chǎn)過程中，下伏的26#、27#、28#煤層瓦斯將源源不斷涌入2256工作面采空區(qū)，同時受采空區(qū)風流影響，將被逐漸帶入工作面上隅角和回風流中。根據(jù)老鷹山煤礦25#煤層開采統(tǒng)計，2256工作面初期老頂垮落前本煤層涌出的瓦斯量和本煤層采空區(qū)殘存煤涌出的瓦斯量為7m3/min。采面回采距離超過切眼30米后，下伏的26#、27#、28#鄰近層及圍巖瓦斯大量涌入工作面，瓦斯涌出量大幅度上升，屆時工作面瓦斯涌出量將增大為35m3/min。本煤層瓦斯涌出量占工作面瓦斯涌出量的20%左右；下伏的26#、27#、28#煤層及圍巖和采空區(qū)瓦斯涌出占工作面瓦斯涌出量的80%左右，是工作面瓦斯涌出的主要來源。

三、工作面瓦斯治理

1、工作面配置風量

2256工作面回采期間采用一進一回的U型通風方式，通風系統(tǒng)為：主、副立井→1350主斜井→六采1460東一石門→1460運輸石門→2256運輸聯(lián)絡(luò)巷→2256運輸巷→2256工作面→2256回風巷→104東回風上山→104東回風聯(lián)絡(luò)巷→二采斜回→二采總回→地面。根據(jù)工作面進回風巷設(shè)計斷面及回采期間巷道受采動變形因數(shù)及風流在采空區(qū)流動規(guī)律，滿足風速最大最小不超過規(guī)定，對2256工作面配風500m3/min，稀釋經(jīng)抽放后剩余的瓦斯?jié)舛?，保證回采期間放炮時回風巷最大瓦斯?jié)舛炔怀^0.8%。

2、施工隔離墻

2256工作面雖然在上隅角施工了隔離墻，但由于2256工作面直接頂為淺灰細砂巖與深灰色泥質(zhì)粉砂巖，砂質(zhì)成分較重，堅硬互層，采空區(qū)容易出現(xiàn)懸頂，空間較大，工作面風量擴散流入采空區(qū)，稀釋了采空區(qū)的積存瓦斯?jié)舛龋苯恿魅肷嫌缃?，影響上隅角及采空區(qū)抽放效果。2256工作面瓦斯來源主要是鄰近層的26#、27#、28#煤層及圍巖瓦斯受采動影響大量涌出。為了提高瓦斯抽放效果，有效抽放2256上隅角及采空區(qū)的瓦斯，首先在切頂線采取用黃泥袋從工作面上隅角的隔離墻處開始往下施工隔離墻至2256工作面下隅角，不讓風量擴散流入采空區(qū)，提高抽放瓦斯?jié)舛取８綦x墻施工完畢，對隔離墻進行全抹面，減少瓦斯涌出。以后工作面往前推進，若垮落不充分，則從上隅角至工作面至下隅角施工隔離墻。

3、施工穿層瓦斯抽放鉆孔及順層瓦斯抽放鉆孔提前抽放鄰近層及本煤層瓦斯

2256運輸巷掘進期間，利用25#、26#、27#煤層層間距較小的自然條件，在2256運輸巷上幫每隔2m設(shè)一個鉆場，在每個鉆場施工1個25#煤層順層瓦斯抽放鉆孔；施工5個26#、27#煤層的穿層瓦斯抽放鉆孔，穿層瓦斯抽放鉆孔穿透26#、27#煤層，聯(lián)入老鷹山煤礦高負壓瓦斯抽放系統(tǒng)提前抽放25#本煤層瓦斯及25#煤層下伏的26#、27#煤層瓦斯。（附圖1）

4、施工高位“T”型瓦斯窩

老鷹山煤礦二采瓦斯泵站安裝有型號為2BE3-52水環(huán)式真空泵兩臺，電機功率均為220kw，額定流量均為160m3/min，屬于低負壓抽放系統(tǒng)，抽放主管路為12吋螺旋焊管400米和鋼絲網(wǎng)骨架聚乙烯氣體管480米，專職負責2256工作面低負壓瓦斯抽放。2256工作面回采前，預(yù)先在回風巷每隔30m施工2m寬×2m長×3.5m高的高位“T”型瓦斯窩，利用瓦斯比空氣輕，總是積聚在高處的性質(zhì)，邁步鋪接Φ250mm抽放蜂窩管伸進高位“T”型瓦斯窩，待高位“T”型瓦斯窩甩進采空區(qū)后，施工隔離墻并抹面，將高位“T”型瓦斯窩封閉在采空區(qū)內(nèi)，打開高位“T”型瓦斯窩抽放管的閘閥，將高位“T”型瓦斯窩內(nèi)積聚的高濃度瓦斯抽走，減少瓦斯涌出。

3、2256工作面施工的高位“T”型瓦斯窩，相當于一個積存高濃度瓦斯的瓦斯罐；若不采用高位“T”型瓦斯窩，抽放瓦斯?jié)舛戎挥?%，抽放瓦斯純量為3.4m3/min左右；采用高位“T”型瓦斯窩，可將瓦斯抽放濃度提高到8%，瓦斯抽放純量可提高到6.7m3/min左右，有效抽排2256工作面回采期間本煤層及鄰近層涌出的瓦斯。

通過采取以上瓦斯治理措施，2256工作面在回采期間風排瓦斯量僅為1.0m3/min左右，配風500m3/min，工作面回風流平時瓦斯?jié)舛仍?.2%，放炮期間回風流最大瓦斯在0.3%左右。

五、結(jié)論

1、根據(jù)瓦斯來源，采取分源治理瓦斯是瓦斯治理的根本途徑。2、分析瓦斯的賦存情況及含量，有針對性地采取措施，集中抽放力量，加大抽放力度，控制瓦斯向工作面及回風流涌入。3、由于工作面瓦斯抽放率高，必須采取措施確保抽放系統(tǒng)正常運行，嚴防發(fā)生抽放系統(tǒng)停運。4、上隅角及采空區(qū)采取抽放瓦斯措施治理工作面瓦斯時，必須定期對抽放管內(nèi)的氣樣進行分析，以免發(fā)生采空區(qū)殘存煤炭自燃。參考文獻

[1]譚峰，肖永勤，劉高峰，高瓦斯礦井回采工作面的瓦斯治理.《中州煤炭》，2010-07

[2]查興林，龍明舉，朱全科，綜采工作面瓦斯綜合治理技術(shù).《煤礦安全》，2005-09

作者簡介

張翔（1971-）男，助理工程師，現(xiàn)任老鷹山煤礦通風副總。