關(guān)于U 型采面上隅角瓦斯防治措施的應(yīng)用

羅紀(jì)

（貴州正合礦產(chǎn)咨詢服務(wù)有限公司 貴州省貴陽市 550001）

1 礦井概況

可采煤層及煤類：

永紅煤礦井區(qū)內(nèi)主要含煤地層為二疊系龍?zhí)督M（P3l1-3），上二疊系龍?zhí)督M煤系含煤40 余層，其中可采、局部可采煤層共9 層，可采煤層平均厚度18.9m，可采含煤系數(shù)為6%。全區(qū)可采煤層有1、3、6、12、17 號(hào)煤層；大部可采煤層有18、20、24、26 號(hào)煤層，現(xiàn)將各可采煤層分述如下：

1 號(hào)煤層：位于龍?zhí)督M上部，上距頂界約29m。煤層厚0.39～0.92m，平均厚約0.65m。無夾矸，煤層結(jié)構(gòu)簡單，屬大部可采煤層。

3 號(hào)煤層：位于龍?zhí)督M上部，上距1 號(hào)約10m，煤層全層厚度0.00～2.58m，平均厚度為1.08m，屬較穩(wěn)定大部可采煤層，煤層結(jié)構(gòu)簡單，礦區(qū)內(nèi)中東部一帶為不可采區(qū)域。

6 號(hào)煤層：位于龍?zhí)督M上部，上距3 號(hào)煤層約19m，煤層全層厚度0.22～4.30m，平均厚度為1.20m，屬較穩(wěn)定大部可采煤層。該煤層含0～3層夾矸，一般無夾矸，煤層結(jié)構(gòu)簡單。

12 號(hào)煤層：位于龍?zhí)督M上部，上距6 煤層約3m，全層厚度1.23～2.03m，平均厚度為1.81m，屬較穩(wěn)定全區(qū)可采煤層。該煤層偶含夾矸一層，巖性為泥巖，一般不含夾矸，煤層結(jié)構(gòu)簡單。

17 號(hào)煤層：位于龍?zhí)督M中部，上距17 號(hào)煤層約19m，煤層全層厚度0.69～1.60m，平均厚度為0.95m，該煤層含0～2 層夾矸，一般無夾矸，煤層結(jié)構(gòu)簡單。

18 號(hào)煤層：位于龍?zhí)督M第二段中部，上距17 號(hào)煤層約12m，煤層全層厚度1.64～3.28m，平均厚度為2.48m，該煤層含0～6 層夾矸，一般1 層夾矸，夾矸為泥巖，煤層結(jié)構(gòu)較簡單。

20 號(hào)煤層：位于龍?zhí)督M中下部，上距18 煤層約14m，煤層全層厚度1.26～2.51m，平均厚度為1.77m。

24 號(hào)煤層：煤層全層厚度0.82～1.32m，平均厚度為1.10m；煤層采用厚度0.74～1.04m，平均厚度為0.89m，一般1 層夾矸，夾矸為泥巖，煤層結(jié)構(gòu)較簡單。

26 號(hào)煤層：煤層全層厚度0.00～1.80m，平均厚度為0.98m，屬不穩(wěn)定局部可采煤層。

2 瓦斯賦存情況

1 號(hào)煤層CH4含量：0.40～3.11mL/g，daf；可燃?xì)怏w含量：0.40～3.17mL/g，daf；3 號(hào) 煤 層CH4含 量 ：1.06 ～11.51mL/g，daf； 可 燃 氣 體 含 量 ：1.07 ～11.76mL/g，daf；6 號(hào)煤層CH4含量：1.24～16.69mL/g，daf；可燃?xì)怏w含量：1.26～16.75mL/g，daf；12 號(hào)煤層CH4含量：13.34～22.80mL/g，daf；可燃?xì)怏w含量：13.37～22.90mL/g，daf；17 號(hào)煤層CH4含量：3.93～10.32mL/g，daf；可燃?xì)怏w含量：3.96～10.48mL/g，daf；18 號(hào)煤層CH4含量：13.62～27.92mL/g，daf；可燃?xì)怏w含量：13.64～28.02mL/g，daf；20 號(hào)煤層CH4含量：4.97～28.52mL/g，daf；可燃?xì)怏w含量：5.02～28.75mL/g，daf；24 號(hào)煤層CH4含量：9.07～10.72mL/g，daf；可燃?xì)怏w含量：9.12～10.83mL/g，daf；26 號(hào)煤層CH4含量：7.48～11.42mL/g，daf；可燃?xì)怏w含量：7.50～11.52mL/g，daf。

根據(jù)貴州省能源局文件（黔能源煤炭[2012]392 號(hào)）《關(guān)于盤縣煤炭局<關(guān)于2012 年度盤縣地方煤礦瓦斯等級(jí)鑒定報(bào)告送審的報(bào)告>的批復(fù)》，礦井絕對(duì)瓦斯涌出量為4.05m3/min，礦井相對(duì)瓦斯涌出量為48.60m3/t，二氧化碳絕對(duì)涌出量1.68m3/min，二氧化碳相對(duì)涌出量為20.16m3/t，為突出礦井。

3 采面上隅角瓦斯來源分析

以目前礦井開采的10603 采面為例，采面采用走向長壁式回采，綜采工藝，全部垮落法管理頂板，U 型負(fù)壓通風(fēng)，上行式通風(fēng)方式，其采面上隅角瓦斯來源主要為以下幾方面：

（1）6 號(hào)煤層在開采期間其煤層瓦斯隨割煤機(jī)落煤自煤壁涌出，經(jīng)工作面風(fēng)流帶入工作面上端部，瓦斯大部經(jīng)風(fēng)流自回風(fēng)順槽帶走，少部隅積與采面上隅角。

（2）開采6 號(hào)煤層以后隨著頂板垮落，其裂隙導(dǎo)通上覆1、2、3、4、5號(hào)煤層及其圍巖，瓦斯涌入回采工作面采空區(qū)，隨工作面回風(fēng)順槽負(fù)壓進(jìn)入采面上隅角。

（3）下伏的鄰近煤層在6 號(hào)煤層開采以后得到保護(hù)，其瓦斯涌入6號(hào)煤層采面采空區(qū)，隨回風(fēng)順槽負(fù)壓進(jìn)入采面上隅角。

4 瓦斯治理措施

根據(jù)上隅角瓦斯來源的分析可知，采面上隅角瓦斯分別來自于本煤層、上覆可采及不可煤層及其圍巖、下伏可采及不可采煤層及其圍巖，因此從以上三個(gè)方面治理采面上隅角煤層瓦斯，具體采取了如下措施：

4.1 開采煤層高位鉆孔預(yù)抽上鄰近煤層及其圍巖瓦斯

在工作面回風(fēng)順槽巷道內(nèi)向采空區(qū)上方裂隙帶施工低負(fù)壓抽放鉆孔。每隔一段距離（30～50m）向采空區(qū)方向施工6～8 個(gè)上鄰近層瓦斯抽放鉆孔，鉆孔成扇形布置，鉆孔孔底處于裂隙帶中，抽采采空區(qū)瓦斯，鉆孔長度為75～80m，抽放鄰近煤層及其圍巖涌出的瓦斯。封孔時(shí)，封堵長度要超過頂板垮落帶，封堵鉆孔長度約30～45m。

4.2 利用已有6 號(hào)煤層順槽巷道穿層預(yù)抽下伏鄰近煤層瓦斯

6 號(hào)煤層距下伏的9 號(hào)煤層平均層間距為6m，在6 號(hào)煤層開采前利用已施工的6 號(hào)煤層順槽巷道對(duì)下伏9 號(hào)煤層進(jìn)行穿層預(yù)抽，達(dá)到減小9 號(hào)煤層瓦斯含量的目的，從而使6 號(hào)煤層開采以后被保護(hù)的9 號(hào)煤層涌入6 號(hào)煤層瓦斯涌出量減小。

4.3 利用采面已施工好的兩巷向采面煤層實(shí)施本煤層順層鉆孔進(jìn)行瓦斯抽采

采用順層鉆孔預(yù)抽煤層條帶瓦斯后，經(jīng)效果檢驗(yàn)達(dá)標(biāo)，進(jìn)行工作面順槽及開切眼的掘進(jìn)工作，布置出回采工作面。工作面形成后，設(shè)計(jì)利用采面已施工好的巷道向采面區(qū)域內(nèi)煤層施工本煤層順層鉆孔瓦斯預(yù)抽，根據(jù)礦井煤層瓦斯透氣性等參數(shù)，各鉆孔間距離取3～5m，降低開采層煤層瓦斯含量。

4.4 采空區(qū)埋管抽采

埋管抽采采空區(qū)瓦斯包括已采采面采空區(qū)埋管和正在回采的采面采空區(qū)埋管兩種。對(duì)于已采采面采空區(qū)埋管抽采設(shè)計(jì)采用在距離自然通風(fēng)巷道3m 處施工永久密閉埋管抽采。

對(duì)于正在回采的采面采空區(qū)埋管抽采設(shè)計(jì)為沿回采工作面回風(fēng)順槽的上幫敷設(shè)一條瓦斯管，隨著工作面的推進(jìn)，瓦斯管的一端逐漸埋入采空區(qū)，當(dāng)?shù)谝粭l埋管進(jìn)入采空區(qū)達(dá)30m 時(shí)，預(yù)埋第二條管路，在第一條管路的60m 處用三通和閥門與第二條管路相接，以此類推。

4.5 及時(shí)放頂、維護(hù)好工作面風(fēng)路暢通

由于采空區(qū)瓦斯大多為工作面進(jìn)風(fēng)流從工作面散溢進(jìn)入采空區(qū)，再帶出采空區(qū)瓦斯進(jìn)入工作面上隅角，因此當(dāng)工作面頂板未及時(shí)垮落時(shí)采取強(qiáng)制放頂措施，使采空區(qū)頂板及時(shí)垮落，減少進(jìn)入采空區(qū)的風(fēng)量。

5 結(jié)論

通風(fēng)上述防治瓦斯措施，永紅煤礦在正?；夭善陂g其上隅角瓦斯一直未超限，其采煤速度也未進(jìn)行限制，較好的達(dá)到了治理采面上隅角煤層瓦斯的目的。