立體式抽采治理上隅角瓦斯的應(yīng)用探討

原波

摘 要：在煤礦區(qū)實(shí)際工作中，對(duì)上隅角瓦斯治理的基本措施，通過上隅角埋管抽采，采空區(qū)瓦斯工作面進(jìn)風(fēng)向截流抽采，降低上隅角瓦斯?jié)舛纫约肮ぷ髅婊仫L(fēng)崗地位鉆場(chǎng)高位孔，這些措施能夠有效的提升上隅角瓦斯的管控效果。做好對(duì)上隅角瓦斯的綜合治理，保障安全生產(chǎn)。結(jié)果顯示，上隅角最大瓦斯積累濃度有0.69一直下降到0.4%，回風(fēng)流瓦斯的濃度已經(jīng)有最大的0.59%一直下降到0.38%。以上立體綜合抽采措施有效的將工作面上隅角瓦斯的涌出量降低了很多，為了更加安全高效的生產(chǎn)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：大直徑鉆孔;治理方法

伴隨著當(dāng)前機(jī)器設(shè)備的進(jìn)一步發(fā)展，煤炭開采機(jī)械化進(jìn)程加快，這樣回采工作面采高很大，采長(zhǎng)很大，走向很長(zhǎng)，整個(gè)采空區(qū)面積很大，這些因素直接導(dǎo)致了上隅角瓦斯超出限度，無(wú)法保障工作的安全性。為了可以有效的防治上隅角瓦斯的積累，需要進(jìn)一步優(yōu)化通風(fēng)的參數(shù)，保障工作的合理供風(fēng)量，配合采用一些風(fēng)障代替隔離墻，實(shí)現(xiàn)引流瓦斯的效果。在工作面上隅角瓦斯的積累主要來(lái)源就是工作面回風(fēng)流攜帶著瓦斯和隨著采空區(qū)涌出來(lái)的一些瓦斯累積而成的，這些瓦斯就是工作面上隅角瓦斯積累的主要來(lái)源，所以有效地控制回風(fēng)流攜帶的瓦斯量，減少采空區(qū)才出的瓦斯量，這樣能夠從根本上對(duì)上隅角的瓦斯情況進(jìn)行綜合治理，屬于治療上隅角瓦斯超出限制的一種最根本的治理方式?；诖?，本文針對(duì)立體式抽采治理上隅角瓦斯的應(yīng)用進(jìn)行以下相關(guān)的分析和研究。

1 上隅角瓦斯治理的基本措施

1.1 上隅角埋管抽采采空區(qū)瓦斯

上隅角埋管抽采主要的目的是為了可以封堵上隅角瓦斯的涌出點(diǎn)，工人認(rèn)為設(shè)定的一個(gè)封閉式的空間，會(huì)導(dǎo)致采空區(qū)域和切眼多余的額一些瓦斯可以積累到上隅角的煤袋墻之內(nèi)，進(jìn)而通過埋管道額基本措施，這樣才可以消除或者減少采空區(qū)域之內(nèi)瓦斯涌出上隅角。

在上隅角開展埋管抽采采空區(qū)瓦斯的主要策略就是將內(nèi)部利用木垛進(jìn)行支護(hù)，這樣可以保證抽采空間更充分。其次封堵要做到接幫接頂，袋和袋之間存在的縫隙千萬(wàn)不能存在，這樣就可能會(huì)出現(xiàn)瓦斯外泄的現(xiàn)象，需要用黃泥進(jìn)行密封。然后煤袋從上幫一直到工作面之后溜子槽外側(cè)200-300mm呈現(xiàn)出45度的夾角的直線墻體;最重要的是抽采管一定要采取φ200mm鋼絲纏繞于幫500mm、頂200mm處采取埋設(shè)抽采，其中2根設(shè)置在距離幫500mm、距離頂部200mm之處。另外一根設(shè)置在距離幫1000mm、距離頂部200mm之處著手瓦斯的抽采。結(jié)合這樣的數(shù)據(jù)開展治理工作，能夠讓上隅角采空區(qū)的瓦斯得到有效的管控。

1.2 工作面進(jìn)風(fēng)巷截流抽采降低上隅角瓦斯積聚

在實(shí)施回采的過程中，要按照實(shí)際的情況將采煤工作面進(jìn)行具體劃分，可以將其劃分為卸壓帶，應(yīng)力集中帶和原始應(yīng)力這三大部分。因?yàn)槭艿讲蓜?dòng)的影響，區(qū)域盈利會(huì)大大的降低，卸壓的范圍之內(nèi)煤層的透氣性就會(huì)得到進(jìn)一步的提升。根據(jù)相關(guān)的作者進(jìn)行分析和研究，通常情況下回采面一直到前方20-30m的范圍之內(nèi)屬于卸壓帶。

為了有效降低回采期間工作面涌出的瓦斯數(shù)量以及上隅角瓦斯的集聚程度，這時(shí)就需要在進(jìn)風(fēng)巷進(jìn)行有效設(shè)計(jì)，進(jìn)風(fēng)巷距離工作面回采方向30m的范圍之內(nèi)，設(shè)置的卸壓區(qū)域，然后進(jìn)行抽采鉆孔，這樣主要是為了有效地避免施工鉆孔而影響工作面整體開采情況。還可以提前在工作面前方60m的范圍內(nèi)進(jìn)行施工鉆孔。這樣能夠保障對(duì)工作面涌進(jìn)上隅角的瓦斯實(shí)施截流，并且保障截流的效果。在鉆孔施工的過程中，要意識(shí)到鉆孔超前回采工作面20m，這樣主要是為了減少對(duì)施工工作影響，提高工作的整體效率。其次鉆孔的施工深度在40-60m之間，這樣可以更加快速進(jìn)行卸壓區(qū)域指捏鉆孔的基本工作效率，保證抽采的基本時(shí)間。

1.3 工作面回風(fēng)崗地位鉆場(chǎng)高位孔

隨著工作面回采的實(shí)施，采空區(qū)的上方頂板部位一直都存有冒落帶、裂縫以及彎曲下沉帶。采空區(qū)之內(nèi)的瓦斯通過上浮、運(yùn)移，從而流向“三帶”中的裂隙帶。根據(jù)瓦斯運(yùn)移的實(shí)際情況，可以在裂隙帶的范圍之內(nèi)進(jìn)行施工，低位鉆場(chǎng)高位孔進(jìn)行瓦斯的抽采，這樣可以減少采空區(qū)涌向工作面上隅角的瓦斯量，使得最終的治理達(dá)到積極的效果。

采空區(qū)裂隙帶的高度計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式為：

公式之中的M主要代表工作面才高，M，a/b/c為待定的系數(shù)，取值表1所示。

通過在煤礦工作面回風(fēng)崗的試驗(yàn)和調(diào)整，最終可以確定裂縫帶范圍為20-40m，進(jìn)而可以降低位鉆場(chǎng)高位孔設(shè)計(jì)終孔深度分別為25-35m兩排。在設(shè)計(jì)的時(shí)候，要求兩排高位孔的平距要相差至少20m，這樣可以起到相互之間彌補(bǔ)的基本作用。

2 瓦斯抽采的基本情況

2.1 上隅角埋管抽采

上隅角埋管抽采工作中，對(duì)于上隅角埋管抽采是有一定要求的，只有結(jié)合這樣的要求，做好相關(guān)的埋管抽采工作才能讓最終的管控達(dá)到積極的效果。需要上隅角匯總管之內(nèi)的瓦斯抽采流量和濃度都能夠得到進(jìn)一步的保證基本上可以穩(wěn)定在0.5%之內(nèi)，流量也可以達(dá)到65.94%m3/min，純瓦斯抽采基本數(shù)量能夠達(dá)到474m3/d。

2.2 進(jìn)風(fēng)巷卸壓區(qū)本煤層鉆孔

通過在回采面進(jìn)風(fēng)向卸風(fēng)區(qū)域之間的施工本煤層鉆孔或者是扇形的低位鉆孔，進(jìn)一步降低工作面機(jī)頭位置范圍之內(nèi)的瓦斯涌出的數(shù)量，進(jìn)而可以有效的提升會(huì)采面之內(nèi)卸壓區(qū)范圍之內(nèi)的本煤層鉆孔瓦斯的基本抽采效果。扇形鉆場(chǎng)匯總管內(nèi)瓦斯抽采的濃度主要為20%，流量可以達(dá)到4.8m3/min，竄瓦斯抽采的基本數(shù)值可以達(dá)到126m3/d，這可以在很大程度上降低卸壓區(qū)域之內(nèi)媒體的瓦斯含量。

2.3 回風(fēng)巷低位鉆場(chǎng)高位孔

通過在回采回風(fēng)巷施工低位鉆場(chǎng)的高位孔可有效的控制采空區(qū)域指捏的瓦斯涌向上隅角，可以有效的降低上隅角積累的一些瓦斯量。實(shí)施低位的鉆場(chǎng)高位孔之后，通過對(duì)高位鉆場(chǎng)終孔高度的進(jìn)一步控制以及優(yōu)化，在很大程度上都可以提升瓦斯抽采濃度以及流量。通過進(jìn)一步的優(yōu)化，高位鉆孔匯總管之內(nèi)的瓦斯抽采量能夠達(dá)到870m3/d。對(duì)于采空區(qū)域之內(nèi)的瓦斯抽采以及相應(yīng)的治理起到了非常重要的作用。

3 立體式抽采瓦斯治療的效果

立體式瓦斯抽采治療的最終效果考察，主要是通過對(duì)上隅角瓦斯集聚的相應(yīng)變化情況和回風(fēng)流瓦斯?jié)舛鹊幕咀兓闆r為主要的參考數(shù)值，當(dāng)回采一直到680m開始進(jìn)行立體的抽采，抽采的基本效果會(huì)越來(lái)越好。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)煤炭區(qū)上隅角瓦斯量的有效控制，通過立體式的抽采，有效治理上隅角的瓦斯?jié)舛?。借助于?shí)際情況科學(xué)的改善上隅角瓦斯?jié)舛龋軌蛉〉昧己玫男Ч?，?shí)際治理中發(fā)現(xiàn)：上隅角最大瓦斯的濃度從0.69%一直下降到0.4%，工作面切眼到最高瓦斯?jié)舛炔粫?huì)超過0.4%;回風(fēng)流瓦斯?jié)舛葟淖畲笾?.95%一直下降到0.38%。通過上述的立體式抽采的基本措施進(jìn)行回執(zhí)，表示這種方式能夠有效的解決煤礦的回采工作面上隅角瓦斯超出限度這一問題，并且取得了很好的效果。

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