煤礦綜采工作面上隅角瓦斯治理

李磊

摘? 要： 河南省洛陽市義安礦業(yè)11040工作面沿煤層走向布置，11040采煤工作面平均5.3m，平均煤層傾角3°，采用放頂煤走向長壁后退式綜合機械 化采煤方法，全部垮落法管理頂板。工作面共布置3條底抽巷進行水力沖孔抽放瓦斯效果不佳，在工作面回采期間上隅角瓦斯0.5%-2.5%，回采期間對上 隅角瓦斯進行治理。

關(guān)鍵詞： 上隅角;瓦斯治理;綜采工作面;放頂煤

洛陽義安礦業(yè)為新建礦井，為在保證回采安全，采取多種方法對上隅 角瓦斯進行治理，為類似上隅角瓦斯較大的工作面提供參考。

1 工程概況

1.1? 工作面概況

11040工作面位于地表標高+266 ～ +401m ，工作面標高-200.58 ～ - 245.8m，平均埋深565m。走向長為1131m。洛陽義安礦業(yè)煤體破壞類型主 要為Ⅲ類和Ⅳ類，局部達到Ⅴ類。煤層煤體堅固性系數(shù)f值在0.11 ～ 0.27之 間，瓦斯放散初速度ΔP數(shù)值值域在9.5 ～ 31之間。 11040工作面瓦斯絕對 涌出量0.45 ～ 2.72m3/min 。11040工作面原始瓦斯含量2.94 ～ 10.63m3/t;殘 余瓦斯含量為2.38 ～ 4.50m3/t;殘余瓦斯壓力0.05 ～ 0.37MPa。

1.2? 工藝流程

11040采煤工作面煤層厚度0.7m ～ 13.3m ，平均5.3m ，平均煤層傾角 3°，煤層賦存較穩(wěn)定。采用放頂煤走向長壁后退式綜合機械化采煤方法， 全部垮落法管理頂板。

1.3? 回采參數(shù)

（1 ）采煤機采高2 ～ 3.6m，滾筒截深為0.63m，牽引速度0 ～ 8.4 ～ 14.2m/ min，牽引方式為交流變頻調(diào)速、電機驅(qū)動齒輪銷軌式無鏈牽引，支架的支 撐范圍為1.8 ～ 2.8m;確定工作面循環(huán)進尺為0.5m，采高控制在2.5m;平均 放煤厚2.8m，確定平均采放比為1 ：1.12，符合規(guī)定。日循環(huán)進尺控制在4 刀，即2m。

（2 ）落煤：采用采煤機螺旋滾筒截割煤，截深按0.5m。

（ 3 ）裝煤： 采煤機螺旋滾筒配合SGZ764/630 刮板輸送機鏟煤板裝 煤。運煤到下巷1部SZZ764/250型橋式轉(zhuǎn)載機和1部DSJ100/80/2 ×160型可 伸縮膠帶輸送機運出。

2 上隅角瓦斯現(xiàn)狀

工作面共布置3條底抽巷進行水力沖孔抽放瓦斯效果不佳，在工作面 回采、放頂煤期間上隅角瓦斯0.5%-2.5%，

3 上隅角瓦斯治理方案

3.1? 地面瓦斯抽放泵站

地面瓦斯抽采泵站安裝有2臺2BEP-62型抽放泵和一臺2BEP-82型抽放泵 作為高負壓抽放， 2BEP-62型抽放泵額定流量350m3/min ，2BEP-82型抽放泵 額定流量600m3/min，地面抽采泵站裝機能力達到了1300m3/min。日常運 行為2BEP-82型抽放泵和兩臺2BEP-62型抽放泵交替運行。

3.2? 井下瓦斯抽放泵站

目前義安礦共安裝有二個井下瓦斯抽放泵站，分別為：井下東翼抽 放泵站安裝兩臺2BEC50型水環(huán)式真空泵，一用一備，額定抽放流量200m3/ min;井下西翼抽放泵站安裝兩臺 2BEP-52型水環(huán)式真空泵，額定抽放流 量為200m3/min，一用一備。井下東翼和西翼抽放泵站主要對回采工作面 卸壓區(qū)域抽放鉆孔、上隅角插管、沿空留巷段插管、孔口防噴裝置實施 抽放。東翼和西翼回風(fēng)大巷安裝Ф500mm主抽放管，工作面順槽內(nèi)安裝 φ315mm+φ250mm抽放管，回風(fēng)隅角抽放安裝φ315mm+φ250mm抽放管。

3.3? 移動抽放泵站

在11040上巷底抽巷口安裝一個2BEP-52型水環(huán)式真空泵，額定抽放 流量為200m3/min。主要負責對11040工作面上隅角及工作面切眼1-80架段 的淺孔瓦斯進行抽采。 11040工作面每個區(qū)域防突鉆孔均裝設(shè)有單孔閥門 和測量嘴，可以測定單孔負壓及濃度，主管路φ250mm+φ315mm抽放管每 20m安裝一個三通，并通過三通安裝一組集氣箱，集氣箱上安裝φ108mm 孔板流量計，將連接抽放鉆孔的抽放支管路（ φ50mm軟管和φ108mm鋼管）連接至集氣箱上。工作面主管路裝設(shè)有測定巷道主管路負壓、壓差、 濃度的孔板流量計。

3.4? 工作面瓦斯綜合治理措施

為確保工作面安全生產(chǎn)，減少回采時采空區(qū)瓦斯涌入回采工作面， 同時在工作面生產(chǎn)過程中，若出現(xiàn)回風(fēng)隅角瓦斯?jié)舛绕?、工作面地質(zhì) 構(gòu)造的情況時，采取回風(fēng)隅角采空區(qū)插管抽放、上巷壓架段埋管抽放、 高位鉆孔抽放、工作面施工淺孔瓦斯抽放鉆孔等瓦斯綜合治理措施。具 體內(nèi)容如下。

3.4.1? 工作面回風(fēng)隅角采空區(qū)插管抽放

在工作面回風(fēng)隅角采用采空區(qū)插管抽采，抽采管采用φ315mm抽放管 變徑為φ219mm抽放管，對工作面回風(fēng)隅角瓦斯進行抽采。抽放管距頂不 得超過300mm，抽放管位于采空區(qū)冒落三角區(qū)，保證插管到采空區(qū)內(nèi)的長 度為4m。每向前推進2m時，采用回柱絞車對插管向外拉出2米后，確?；?風(fēng)隅角采空區(qū)內(nèi)始終預(yù)留2m管路抽采。

3.4.2? 高位鉆孔抽放

在11040工作面上巷切眼口外高位鉆場內(nèi)向切眼方向施工高位抽采鉆 孔，鉆孔孔徑為Φ96mm?；蛘咴谏舷锵锏纼?nèi)直接施工高位鉆孔抽采采空 區(qū)瓦斯，鉆孔軌跡位于煤層頂板15-25m處，鉆孔控制上巷內(nèi)側(cè)42m，鉆孔 軌跡平面間距4-6m。

3.4.3? 工作面淺孔抽放

每天八點班在11040工作面切眼內(nèi)煤壁施工淺孔瓦斯抽放鉆孔，鉆孔 施工角度及間排距嚴格按照防突科下發(fā)的淺孔施工通知單執(zhí)行。淺孔瓦斯 抽放鉆孔施工完成后，及時封孔，并與切眼架間抽放系統(tǒng)相連，持續(xù)抽放 工作面瓦斯。綜采二隊每班對工作面上下巷超前支護段及工作面切眼內(nèi) 抽 放管路進行巡查，及時排出積水、處理漏氣，保證抽放系統(tǒng)完好。

3.4.4? 上隅角安裝集氣箱抽放瓦斯

因上隅角回采后頂板跨落，抽放瓦斯空間有限，制作集氣箱2.2m長 *1.6m高*0.8m，集氣箱上開口 7個法蘭盤，安裝在上隅角處，集氣箱周圍 空間使用煤袋垛實，并使用黃泥摸平煤墻縫隙，煤袋墻垛至過渡架架后， 連接108彈簧管進行抽放瓦斯。

3.4.5? 放頂煤

上隅角瓦斯大部分由架后未完全放凈的頂煤釋放，要求每班必須將頂 煤放凈，頂煤回收率達到85%以上。

4 上隅角瓦斯治理效果

通過上述瓦斯治理方案后，現(xiàn)回采放頂煤期間，瓦斯?jié)舛冉档椭?0.2%-0.4%。為類似上隅角瓦斯較大的工作面提供參考。

結(jié)語： 近年來，有關(guān)煤礦開采的安全事故頻頻發(fā)生，大多都是采煤工 作面上隅角的瓦斯聚集引發(fā)的，所以在采煤工作面上隅角的瓦斯處理方面 還有許多工作要做。要綜合分析上隅角瓦斯聚集的原因，根據(jù)實際情況， 采取適當?shù)慕档蜕嫌缃峭咚節(jié)舛鹊奶幚泶胧行Э刂粕嫌缃峭咚沟臐?度，保證煤礦開采的安全性。

參考文獻：

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