“Y”型通風(fēng)方式、沿空留巷技術(shù)與綜合瓦斯治理措施的應(yīng)用

張建斌

（華晉焦煤公司安監(jiān)局，山西 柳林 033300）

“Y”型通風(fēng)方式、沿空留巷技術(shù)與綜合瓦斯治理措施的應(yīng)用

張建斌

（華晉焦煤公司安監(jiān)局，山西 柳林 033300）

沙曲礦24202工作面采用二進(jìn)一回“Y”型通風(fēng)方式、沿空留巷技術(shù)與綜合瓦斯治理措施，有效解決采煤工作面上隅角和回風(fēng)流瓦斯問題，取得良好效果。對二進(jìn)一回“Y”型通風(fēng)方式和沿空留巷技術(shù)的布置方式、原理、應(yīng)用效果進(jìn)行了分析、闡述。

Y型通風(fēng)方式；沿空留巷技術(shù)；瓦斯綜合治理措施

1 問題的提出

瓦斯問題是困擾高瓦斯礦井實(shí)施高產(chǎn)高效生產(chǎn)的一大難題。實(shí)踐表明，工作面采空區(qū)瓦斯涌出量占工作面瓦斯涌出量的60%以上；傳統(tǒng)的U型、U+L通風(fēng)方式，由于采空區(qū)漏風(fēng)攜帶采空區(qū)高濃度瓦斯匯集至工作面上隅角并由風(fēng)流排出；無論采用高位鉆孔、埋管抽放，還是利用高抽巷，都不能從根本上解決上隅角瓦斯超限和瓦斯積聚問題，嚴(yán)重影響采煤工作面的安全、高效生產(chǎn)。華晉焦煤公司沙曲礦的十幾年在生產(chǎn)中，除了采用多種立體式瓦斯抽放新技術(shù)來降低瓦斯含量措施外，還積極探索新的通風(fēng)方式，構(gòu)建科學(xué)合理的礦井通風(fēng)系統(tǒng)。經(jīng)過多年實(shí)踐、摸索，成功采用“Y”型通風(fēng)方式和沿空留巷技術(shù)，較好地解決了采煤工作面上隅角和回風(fēng)流瓦斯經(jīng)常超限的問題。

2 24202工作面概況

24202 工作面為北二采區(qū)第二個(gè)工作面，為4號煤層，煤層厚度2.36 m～2.9 m之間，均厚2.56 m。因4號煤與3號、5號煤層都比較近，回采工作面的瓦斯涌出量，除來自本煤層外，還有來自鄰近3號、5號煤層及圍巖中的瓦斯會(huì)沿裂隙逸散到工作面。正常情況下，24202回采工作面絕對瓦斯涌出量為65 m3/min，4號煤層爆炸指數(shù)為21%～30%，具有爆炸性，4號煤層為三類不易自燃煤層。

24202 工作面屬傾向長壁工作面，設(shè)計(jì)為兩進(jìn)一回，其中軌道巷和膠帶巷進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)巷回風(fēng)。軌道巷長1125 m，膠帶巷長1100 m，工作面可采長度1 030m，工作面長210 m，可采面積0.18 km2，可采儲量61.18萬t。工作面采用傾向長壁后退式跟頂跟底全部垮落的綜合機(jī)械化采煤方法。

3 “Y”型通風(fēng)方式、沿空留巷技術(shù)及綜合瓦斯治理措施

3.1 采用沿空留巷二進(jìn)一回的Y型通風(fēng)方式

工作面回采中，采用砌墻保留工作面輔助進(jìn)風(fēng)后部巷作為工作面回風(fēng)巷，工作面實(shí)體內(nèi)的上、下順槽均進(jìn)風(fēng)，采用二進(jìn)一回的Y型通風(fēng)方式，見圖1。由于工作面上、下巷均進(jìn)風(fēng)，工作面上隅角處于進(jìn)風(fēng)側(cè)，解決了上隅角瓦斯超限問題；工作面實(shí)際通過風(fēng)量較U型通風(fēng)低，工作面上部及其上覆巖層卸壓裂隙區(qū)，利于實(shí)現(xiàn)有效的采空區(qū)瓦斯抽采。

圖1 24202工作面二進(jìn)一回“Y”型通風(fēng)方式示意圖

3.2 順層鉆孔采前預(yù)抽本煤層瓦斯

24202工作面軌道巷、膠帶運(yùn)輸機(jī)巷，每隔6 m沿煤層走向施工一個(gè)走向順層鉆孔，全部采用單向平行孔，見圖2，抽采本煤層瓦斯。抽采瓦斯混合量30 m3/min～40 m3/min，瓦斯?jié)舛?0%，抽放純瓦斯量約9.0m3/min～12.0m3/min（平均10.5）。

圖2 24202順層鉆孔布置示意圖

3.3 穿層鉆孔采前預(yù)抽瓦斯

在回風(fēng)巷中布置抽采上鄰近層瓦斯鉆孔，即在距停采線30m布置1號鉆場，距切眼13 m結(jié)束，鉆場間距10m，每組布置2個(gè)鉆孔見圖3，回風(fēng)巷上鄰近層鉆孔開孔高度為1.8 m，鉆孔傾角為38°和43°，鉆孔過2號煤層0.5 m，孔深40.0 m和36.7 m，抽采瓦斯混合量20～30 m3/min，瓦斯?jié)舛?0%～20%，抽放純瓦斯量約2.0m3/min～6.0m3/min。

圖3 回風(fēng)巷上向穿層鉆孔布置示意圖

3.4 采用高抽巷及高抽巷內(nèi)布置傾向鉆孔

采用傾斜高抽巷抽采采動(dòng)卸壓瓦斯，抽采2#煤層及保護(hù)層工作面采空區(qū)頂板富集區(qū)的卸壓解吸瓦斯，見圖4。24202工作面設(shè)計(jì)高抽巷15條，距切眼20m由回風(fēng)巷布置第一高抽巷，其它高抽巷間距均為100 m。高抽巷由回風(fēng)巷沿走向往煤層頂板方向施工，施工角度40°、長度60m，再沿傾向方向向被保護(hù)段施工15 m，高抽巷為半圓拱斷面，規(guī)格2.4m（寬）×2.4m（高）。高抽巷布置5個(gè)向工作面方向的傾向鉆孔，開孔高度1 m，與尾巷走向方位夾角為5°、8°、10°、13°和16°，鉆孔傾角以-1°鉆進(jìn)。此法主要用于抽放上鄰近層卸壓瓦斯和采空區(qū)瓦斯，抽放瓦斯混合量80 m3/min，瓦斯?jié)舛?0%，抽放純瓦斯量約24m3/min。

圖4 高抽巷鉆孔布置示意圖

3.5 采空區(qū)埋管抽采高濃度瓦斯

考慮到沿空留巷Y型通風(fēng)采空區(qū)上部積聚大量高濃度瓦斯，為保證較高的瓦斯抽采率，保證工作面本質(zhì)安全型生產(chǎn)，設(shè)計(jì)留巷（回風(fēng)巷）內(nèi)布置兩趟大直徑（300 mm）抽放管路：一路接預(yù)留在回風(fēng)巷封閉墻（距工作面位置50 m～100 m）的采空區(qū)抽采管路上；在膠帶機(jī)巷留巷充填體內(nèi)每間隔10m預(yù)留一直徑300 mm抽采管，在留巷施工過程中，在每一分支管道上設(shè)置一個(gè)三通和閘閥，通過閘閥和三通連接到另一路留巷抽采瓦斯管道上。實(shí)現(xiàn)采空區(qū)高濃度瓦斯的埋管抽放，見圖5。采空區(qū)埋管抽采瓦斯混合量100 m3/min～150 m3/min，瓦斯?jié)舛?%～15 %，采空區(qū)抽采純瓦斯量8.0m3/min～22.5m3/min。

圖5 沿空留巷Y型通風(fēng)采空區(qū)埋管布置示意圖

4 應(yīng)用效果及經(jīng)驗(yàn)

華晉焦煤公司沙曲礦在24202工作面采用二進(jìn)一回“Y”型通風(fēng)方式、沿空留巷技術(shù)與綜合瓦斯治理措施，取得良好效果；采煤工作面上隅角、回風(fēng)流瓦斯通常情況下處在0.3%～0.8%之間,最高日產(chǎn)量達(dá)4000t。

應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)如下：二進(jìn)一回“Y”型通風(fēng)方式、沿空留巷技術(shù)是煤與瓦斯突出礦井、高瓦斯礦井通風(fēng)方式的較佳選擇；在高瓦斯條件下，必須進(jìn)行充分預(yù)抽，以減小風(fēng)排瓦斯的壓力；在工作面推進(jìn)過程中，對尾部開路橫貫要及時(shí)封閉，并采用抽放采空區(qū)瓦斯等綜合治理手段；輔助進(jìn)風(fēng)巷與回風(fēng)巷橫貫間距不宜大于50 m；否則，上隅角瓦斯難以控制；機(jī)頭下隅角老頂面積，不宜超過8m2。

Application of Y Style Ventilation Mode,Gob-side Entry Retaining Technology,and Integrative Measures of Gas Prevention

ZHANG Jian-bin
(Huajin Coking Coal Co.Supervision Bureau for Work Safety,Liulin Shanxi 033300)

24202 working face of Shaqu mine of Huajin Coking Coal Co.adopts two-intake-one-return Y style ventilation mode,gob-side entry retaining,and integrative measures of gas prevention;the upper corner of working face and vitiated air gas problems are solved.The paper presents the distribution mode,theory and application effect of the Y style ventilation and gob-side entry retaining.

Ystyle ventilation mode;gob-side entry retaining;integrative measures of gas prevention

TD712+.624

A

1672-5050（2010）10-0045-03

2010-08-25

張建斌（1970—），男，山西清徐人，本科，工程師，從事煤礦“一通三防”和安全管理工作。

徐樹文