淺談綜采工作面上隅角瓦斯綜合治理的方法和措施

高俊德

摘??要：根據(jù)某礦1403綜采工作面的煤層瓦斯特征，制定出上隅角瓦斯抽放、煤層淺孔注水等瓦斯綜合治理方案，防止了瓦斯超限事故。探討了綜采工作面瓦斯綜合治理方法和措施，以提高瓦斯治理效果，保證礦井的安全生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：煤礦;上隅角;瓦斯;綜采工作面

中圖分類(lèi)號(hào)：TD712.5?????????????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A???????????????DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.01.131

1??綜采工作面煤層賦存情況

以某礦水平采區(qū)1-1403綜采工作面為例，該綜采工作面位于某縣清水鄉(xiāng)趙寨行政村段家焉自然村東南91?m處，馮家塔自然村南，東南至狄家畔小煤窯采空區(qū)邊界。近鄰1-1402工作面的上部為1-1202工作面采空區(qū)。1403工作面切眼距淺埋區(qū)1?457～1?577?m，橫跨淺埋區(qū)120?m，煤層埋深41～48?m。4#煤層平均厚度約3.5?m，3#、4#煤合層厚度為7.5～8.5?m，煤層傾角為2～4°，平均傾角為3°。2#、4#煤層間距為6.5～14.0?m。地面標(biāo)高為：+1?025.6～+880.7?m，工作面標(biāo)高為：+820～+885?m。

井田4#煤層為低瓦斯煤層，瓦斯涌出量為0?m3/min，對(duì)工作面回采不會(huì)造成危害，但煤層中局部有H2S氣體涌出，煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性，屬自燃煤層，自燃發(fā)火期為87?d，煤塵爆炸指數(shù)為45.39%.

礦井通風(fēng)方式為中央并列式全負(fù)壓通風(fēng)，主、副井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)。現(xiàn)礦井總進(jìn)風(fēng)量為10?912?m3/min，總回風(fēng)量為11?491?m3/min，礦井負(fù)壓為960?Pa。

2??綜采工作面瓦斯涌出異常的原因

1-1403綜采工作面回采至1-1202工作面采空區(qū)下方時(shí)，瓦斯涌出異常，其濃度達(dá)到0.5%以上。這給工作面的正常工作帶來(lái)了嚴(yán)重的影響，可能是由以下三方面原因?qū)е碌模孩倬C采工作面深入到瓦斯區(qū)域，且3#煤層和4#煤層組合層的瓦斯含量較多，導(dǎo)致工作面涌現(xiàn)出大量的瓦斯。②綜采工作面與上分層2#煤層開(kāi)采空間區(qū)層空間相隔較近，上分層（2#煤層）開(kāi)采空間區(qū)域的瓦斯特別容易涌入工作面。③在1-1403綜采工作面回采過(guò)程中，采空區(qū)頂板不停地垮落、下沉，使1-1402和1-1403工作面煤柱的壓力增大，同時(shí)，端頭支架降架、移架過(guò)程中的煤柱壓力增大，造成頂板下沉。位于1-1402采空區(qū)地帶的瓦斯穿過(guò)裂縫間隙涌入1-1403工作面。

3??綜采工作面瓦斯治理的方法和措施

3.1??上隅角抽放

在綜采工作面順槽安設(shè)一臺(tái)移動(dòng)式抽放泵，以抽放上隅角瓦斯，僅供臨時(shí)使用。在上隅角處鋪設(shè)一排長(zhǎng)度在0.5～1?m之間的抽放花管（采空區(qū)內(nèi)），然后采用低負(fù)壓抽放。該管子與回風(fēng)系統(tǒng)的瓦斯抽放管相連，這樣就能在隅角處形成一個(gè)負(fù)壓區(qū)，使隅角處的瓦斯向抽放管子流動(dòng)，從而保持瓦斯抽放系統(tǒng)的完整性。另外，要指派特定人員在瓦斯泵站實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，每小時(shí)巡回檢查1次瓦斯泵的工作狀態(tài)，并認(rèn)真寫(xiě)好工作日志。由通風(fēng)隊(duì)在瓦斯泵站位置安裝瓦斯、溫度、流量、一氧化碳傳感器，以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)瓦斯抽放參數(shù)。

3.2??上隅角管理

及時(shí)拆除兩巷頂錨，保證上下邊角處的頂板完全松垮塌落，縮減瓦斯聚集空間。如果頂板松垮塌落不及時(shí)，則應(yīng)將上、下隅角按照要求每相隔5?m設(shè)立一道全斷面充填墻，避免或者減少涌入上隅角的采空區(qū)瓦斯。在上隅角周邊懸掛瓦斯便攜儀，一旦瓦斯?jié)舛却笥跇?biāo)準(zhǔn)值1%時(shí)，便攜儀就會(huì)立即警報(bào)，工作人員聽(tīng)到警報(bào)后應(yīng)及時(shí)采取處理措施。為規(guī)范瓦斯管理工作，可以在上隅角有效的充填范圍內(nèi)構(gòu)建一道凈化水幕，并保證各生產(chǎn)班組及時(shí)開(kāi)關(guān)凈化水幕，以控制上隅角溫度。另外，為規(guī)避因上隅角積聚瓦斯引起的事故，可在刮板輸送機(jī)末端設(shè)置長(zhǎng)度為10?m的導(dǎo)風(fēng)簾，并與綜采工作面呈35～40°傾斜角，從而充分稀釋上邊角瓦斯。

3.3??工作面淺孔注水

通過(guò)施工注水孔，增大煤體的透氣性，減小煤體的瓦斯壓力，改變瓦斯?fàn)顟B(tài)，由吸附狀態(tài)轉(zhuǎn)向游離狀態(tài)，通過(guò)注水孔涌入工作面，同時(shí)，在注水過(guò)程中，大多數(shù)游離狀態(tài)的瓦斯被較高壓力水?dāng)D出并提前釋放。在這種雙重作用下，減小了瓦斯涌出量。因此，應(yīng)每天指派專(zhuān)門(mén)的人員負(fù)責(zé)工作面的淺孔注水工作。在工作面11-131架均勻分布鉆孔，保證各孔之間的距離在1.5?m左右，深度在6?m左右，且均與煤墻垂直。

3.4??保證兩巷動(dòng)壓區(qū)高度

加大兩巷動(dòng)壓區(qū)的通風(fēng)管理工作，指派特定的人員開(kāi)展錨桿支護(hù)和巷道維護(hù)工作，依據(jù)兩巷的實(shí)際壓力情況，適當(dāng)調(diào)整兩巷雙側(cè)支護(hù)長(zhǎng)度，確保兩巷動(dòng)壓區(qū)的通風(fēng)斷面在設(shè)計(jì)斷面的90%以上。

3.5??加大工作面頂板的管理力度

在煤礦作業(yè)中，綜采工作面容易出現(xiàn)片幫和冒頂?shù)默F(xiàn)象，這主要是因?yàn)榫C采工作面3#煤和4#煤合層的開(kāi)采高度較高，且3#煤質(zhì)硬度不夠，頂板的作用壓力一般較大，特別容易出現(xiàn)瓦斯涌出異常情況。為有效避免此類(lèi)現(xiàn)象的發(fā)生，在采煤過(guò)程中，一定要跟機(jī)拉架，合理應(yīng)用護(hù)幫板，支架支撐力應(yīng)滿(mǎn)足要求。一旦遇到頂板破碎的情況，應(yīng)提前拉超前架，以加強(qiáng)頂板支護(hù)。

3.6??指派特定人員看管瓦斯探頭

通風(fēng)隊(duì)?wèi)?yīng)指派特定人員監(jiān)管回風(fēng)巷中的瓦斯傳感器，如果瓦斯?jié)舛却笥?.7%時(shí)，應(yīng)立即發(fā)出停止工作的信號(hào)。只有瓦斯?jié)舛冉抵?.6%以下時(shí)，方可繼續(xù)生產(chǎn)。

3.7??端頭支架移架方法

在頂板完整、無(wú)地質(zhì)變化的情況下，煤機(jī)經(jīng)過(guò)機(jī)頭、機(jī)尾時(shí)不得先拉煤機(jī)尾部末端支架，以防因工作面風(fēng)流經(jīng)過(guò)末組支架后帶出大量的上隅角高濃度瓦斯，發(fā)生瓦斯超限事故。

4??綜合治理效果

通過(guò)上述綜合治理方法和技術(shù)的應(yīng)用，降低了綜采工作面上隅角、回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛?，有效防止了回風(fēng)巷中出現(xiàn)高濃度瓦斯，實(shí)現(xiàn)了該工作面瓦斯零超限，為工作面的安全生產(chǎn)提供了保障。

5??結(jié)束語(yǔ)

本文結(jié)合具體的工程實(shí)例，對(duì)工作面、上隅角等各個(gè)開(kāi)采部位采取綜合治理措施，且綜合治理效果良好，對(duì)解決該工作面瓦斯超限具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

[1]張平林.淺談綜采工作面瓦斯綜合治理的方法和措施[J].科學(xué)咨詢(xún)，2014（16）：51，53.

[2]李海明.淺談綜采工作面瓦斯的防治[J].科技風(fēng)，2013（13）：169.

[3]馬偉.淺談高瓦斯綜采工作面如何加強(qiáng)瓦斯綜合治理的一點(diǎn)心得[J].科學(xué)咨詢(xún)，2013（34）：65-66.

[4]王勝奎.淺談高瓦斯大傾角綜采工作面瓦斯治理[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)（下半月），2011（7）：171-173.

〔編輯：王霞〕

On?the?Mechanized?Mining?Methods?and?Measures?Work?Surface?Corner?Gas?Integrated?Governance

Gao?Junde

Abstract：?According?to?a?1403?mine?fully?mechanized?coal?face?of?coal?seam?gas?characteristics，?and?work?out?on?the?corner?gas?drainage，?water?injection?hole?Shallow?Gas?comprehensive?control?programs?to?prevent?the?gas?overrun?accident.?Explores?the?fully?mechanized?coal?face?of?gas?comprehensive?management?methods?and?measures?to?improve?the?effect?of?the?gas?control?to?ensure?the?safety?of?the?mine?production.

Key?words：?coal;?upper?corner;?gas;?mechanized?mining?face