高抽巷瓦斯抽采在采煤工作面瓦斯治理中的應(yīng)用

鄭少英 張曉輝

摘 要：近年來，隨著開采深度不斷延深，礦井壓力及煤層瓦斯含量急劇增加，瓦斯超限、煤與瓦斯突出日益加重。上隅角采空區(qū)瓦斯抽采是工作面瓦斯防治的一項主要區(qū)域瓦斯治理措施，隨著保護(hù)層工作面的增多，保護(hù)層工作面隨著回采被保護(hù)層瓦斯大量涌出，不利于工作面瓦斯管理。所以必須進(jìn)行抽采技術(shù)的研究，如何增加有效抽采量，提高抽放效果，確保安全生產(chǎn)。因此，本篇文章針對高抽巷瓦斯抽采在采煤工作面瓦斯治理中的應(yīng)用進(jìn)行討論。

關(guān)鍵詞：高抽巷 瓦斯抽采 采煤工作面? 瓦斯治理 應(yīng)用

一、工作面概況

己15-31040工作面位于三水平己一采區(qū)西翼上部，南部為己15-31020機巷，北為實體煤，東為三水平回風(fēng)下山，西為四、五礦井田技術(shù)邊界。標(biāo)高在-674～-591m，垂深在848～995m。

為治理保護(hù)層工作面瓦斯，在己15-31040風(fēng)巷頂板7m處，內(nèi)錯平行風(fēng)巷布置己15-31040風(fēng)巷高抽巷，貫穿整個回采工作面。巷道中對中22m，凈巖柱（平距）17.2m，高抽巷走向長度1180m，設(shè)計斷面為梯形，錨網(wǎng)支護(hù)，采用4800mmx2800mm。同時保持距己15煤層頂板不小于5.5m凈巖柱。

二、工作面瓦斯來源

己15-31040采面為保護(hù)層回采工作面，回采時工作面瓦斯主要來源于本煤層和下覆己16-17被保護(hù)層煤層解析瓦斯， 根據(jù)保護(hù)層開采效果考察分析情報告，己15煤層采煤工作面下覆的己16-17煤層通過保護(hù)層開采后瓦斯涌入到回采工作面的瓦斯量達(dá)到80%以上，剩余為本煤層瓦斯涌出、采空區(qū)遺煤瓦斯涌出。

三、工作面系統(tǒng)設(shè)計

1、抽放系統(tǒng)

己15-31040保護(hù)層回采工作面主要采用上隅角埋管抽放方式，風(fēng)巷敷設(shè)一趟Φ500和一趟Φ300兩趟抽放管，Φ500抽放管由三水平2#抽放泵站一臺2BEC62型抽放泵抽放，吸氣量為355m3/min;Φ300抽放管由三水平1#抽放泵站一臺2BES52型抽放泵抽放，吸氣量為260 m3/min，抽放泵均為一備一用。

2、抽放泵實際抽放能力

根據(jù)四礦井上、下瓦斯抽放泵站安裝瓦斯泵的功率、真空度等參數(shù)、抽放管管徑、長度計算抽放管抽放流量：

經(jīng)計算：三水平1#泵站抽放泵站兩臺2BES52型抽放泵抽放風(fēng)巷Φ300mm抽放管，瓦斯泵額定吸氣量流量260m3/min，實際抽放流量160m3/min，抽放瓦斯?jié)舛葹?.3～2.9%，抽放純量2.99m3/min;

三水平2#抽放泵站兩臺2BEC62型抽放泵，抽放采面Φ500mm抽放管，瓦斯額定吸氣量為355m3/min，抽放泵抽放流量230m3/min，抽放瓦斯?jié)舛阮A(yù)計為3.4～3.8%，純量8.28m3/min;

四、工作面瓦斯抽采工藝

利用高抽巷瓦斯抽采巷必須合理確定其與風(fēng)巷間的聯(lián)絡(luò)川位置，當(dāng)采面推過聯(lián)絡(luò)川時，用阻燃編織袋將聯(lián)絡(luò)川以里的高抽巷道封堵，并用黃泥抹面，使高抽巷漏風(fēng)始終處于低壓，從而使采空區(qū)大量高濃度瓦斯涌入高抽巷。高抽巷留有二趟直徑500mm的抽放管，由三水平1#、2#抽放泵站大功率抽放泵抽放高濃度瓦斯。確保高抽巷抽采的瓦斯?jié)舛仍?.0%以上。抽放方式如下圖。

為滿足工作面瓦斯抽采需要，從風(fēng)巷高抽巷在敷設(shè)兩趟瓦斯抽放管路至風(fēng)巷，一趟Φ300mm抽放管和一趟Φ500mm螺旋管埋管共同抽放己15-31040上隅角瓦斯。抽放管路安裝前，在管路上預(yù)先開放兩個300×300mm天窗，天窗用皮子加魯王膠包裹嚴(yán)密，并用鐵絲捆扎，保證皮子不脫落。

五、采面瓦斯抽采量計算：

1、采面上隅角Φ300mm抽放管抽放混合量為122m3/min，抽放濃度平均為3.49%，抽放純量：

Qmc1=122×3.49%=4.2578m3/min

2、采面上隅角Φ500mm抽放管抽放混合量為215m3/min，抽放濃度平均為4.5%，抽放純量：

Qmc2=215×4.5%=9.675m3/min

3、風(fēng)巷高抽巷抽放混合量為32m3/min，抽放濃度平均為3.5%，抽放純量：

Qmc2=32×3.5%=1.12m3/min

4、工作面總抽放純量：

Qmc= Qmc1+ Qmc2=4.2578+9.675+1.12=15.05m3/min

（5）風(fēng)排瓦斯量

該工作面機巷進(jìn)風(fēng)量1864m3/min，進(jìn)風(fēng)流瓦斯?jié)舛?.02%，經(jīng)風(fēng)流帶入瓦斯量1864×0.02%=0.372m3/min。

風(fēng)巷回風(fēng)量1525 m3/min，回風(fēng)流月平均瓦斯?jié)舛?.45%，則風(fēng)排瓦斯量1525×0.45%=6.86m3/min，減去進(jìn)風(fēng)流帶入瓦斯量，則風(fēng)排瓦斯量Qmf=6.86-0.372=6.488m3/min.

按公式計算：

經(jīng)計算，己15-31040采煤工作面瓦斯抽采率為69.87%。

結(jié)語：通過高抽巷瓦斯抽采的應(yīng)用來達(dá)到解決上隅角采空區(qū)瓦斯超限的威脅，瓦斯抽采總量不低于65%以上，工作面回風(fēng)流瓦斯?jié)舛瓤刂圃?.3%以下，平均月產(chǎn)比沒有高抽巷抽采的采面多3萬噸以上，達(dá)到了工作面安全高效生產(chǎn)的目的。

作者簡介：

鄭少英，男，河南平頂山人，2009年參加工作后，一直從事煤礦瓦斯抽采、防突工程的研究和應(yīng)用。