瓦斯涌出异常区综采面跨巷回采瓦斯治理技术

1、瓦斯涌出异常区综采面跨巷回采瓦斯治理技术 1 概况 邢台矿采纳中央竖井阶段平巷、采区石门开拓方式。矿井通风方式为混合式，即：东翼和二采区是中央并列式；西翼其他区为对角式。204工作面为一个瓦斯涌出异常且由203共和面跨二采区回风巷开采进入三采区的综采工作面见图1。 图1 204工作面巷道布置示意图 2 瓦斯来源分析 采煤工作面瓦斯来源主要有3个方面： 1煤体赋存瓦斯释放； 2煤层顶、底板瓦斯析出； 3采空区瓦斯涌出。 瓦斯来源不同，治理技术也有相应的侧重。由图1知，204工作面采空区与二采区回风巷相连，使得跨巷回采后的采空区处于中央风井与西风井共同作用之下，采空区漏风状况非常复杂且难以杜绝。2

2、04工作面回采初期瓦斯绝对涌出量相对较小，仅有4.2m3/min。近期，受漏风、断层等诸多因素影响，瓦斯绝对涌出量曾高达16 m3/min，致使上隅角和回风巷风流中瓦斯严重超限，直接威胁着工作面的安全生产。 为了搞清204工作面瓦斯来源，首先，对204工作面回风流瓦斯浓度和风量定时测量；其次，对沿途通风设施开启状况和上隅角气体变化进行调查；最后，将数据绘制成图2和图3。 图2 瓦斯涌出量与工作面风量变化曲线 图3 设施开启与上隅角气体变化曲线 由图2知；204综采工作面瓦斯绝对涌出量随回采工序变化不大，有时出现随风量增加瓦斯绝对涌出量反而上升的现象。曲线的反弹现象说明煤体本身赋存的瓦斯以及断层

3、出现均不是瓦斯涌出异常的主要因素。 由图3知：当450m东大巷风门图1中的1 #、4 #、5 #风门频繁开启时，204工作面上隅角瓦斯浓度急剧上升。此现象说明，450m东大巷风门开启时，二采区风量增加、风压增大，迫使跨后采空区高浓度瓦斯向204工作面移动。 3 瓦斯治理技术措施 3.1 调整系统引导瓦斯 综上分析：204共作面瓦斯异常主要原因是跨后采空区高浓度瓦斯向204工作面运移的结果。由图1分析知：跨后采空区属于角联风路。其漏风方向有三种状况：高浓度瓦斯流向204工作面空间；引入二采区回风巷；静止不动。 跨后采空区漏风静止不动的状况受通风设备影响很难实现，而将高浓度瓦斯引入二采区回风巷的方

4、案解决204工作面瓦斯问题容易实现。首先摘除二采区回风巷风门2 #风门，其次再缩小450m东巷口调节风门1#风门风窗，控制二采区总进风量，调节二采区风压，使跨后采空区高浓度瓦斯向二采区回风巷缓慢运移；其次，利用二采区风量稀释涌出的高浓度瓦斯。 通风系统调整之后，相当于204工作面补加一条可控瓦斯排放巷。一方面，保证二采区正常生产；另一方面，使204工作面瓦斯得到有效治理。 3.2 增加综采工作风量1拆掉设施疏通风路。由公式H=RQ2和R=LU/S2知：风压H不变时，减小风阻R，可以提升风量Q。而减小风阻R的最好方法是扩展通风断面S。为此，拆掉废旧通风设施，增大了通风断面，减小了通风阻力，使20

5、4综采工作面风量增加近100 m3/min。 2合理压缩其它地点用风。临时封闭600采区和0采区，节约风量近400 m3/min，随着7713工作面回采结束，缩减七采区风量300 m3/min，其他各处压缩风量150 m3/min，使得204综采工作面风量将增加175 m3/min，最终使204综采工作面有效风量达到1 000 m3/min，保证了安全生产。 3.3 上隅角瓦斯治理 瓦斯向工作面上隅角运移过程中，随着液压支架架后漏风风速的降低边运移边上浮，当上隅角存在涡流时，就会出现瓦斯积聚。通风系统调整后，跨后采空区瓦斯对204工作面生产的影响减小，而上隅角瓦斯积存问题则显得较特别。 针对瓦

6、斯运移规律采用以下措施进行治理：在进风隅角设立风帐或临时密闭，避免风流直射采空区，从而减少采空区漏风；安设专用风机处理上隅角涡流区高浓度瓦斯；剪切顶锚杆，使顶板及时冒落，缩短悬顶距离；临时密闭，减小瓦斯积存空间。 3.4 治理效果 通过综合治理，效果显著204工作面回风风流中瓦斯浓度坚持在0.40.6之间；二采区回风巷瓦斯浓度稳定在0.6左右；204工作面上隅角瓦斯浓度在1以下。 4结论 1工作面瓦斯涌出中采空区瓦斯占主要地位时，单凭提升工作面有效风量，效果不显然，要以控制源头为主。进行综合治理。 2204工作面采纳跨巷回采制定，采空区漏风难以杜绝，不仅给瓦斯治理带来很大因难，而且对采空区防灭火极为不利。建议在低瓦斯矿井的瓦斯异常区域内制定综采工作面时，尽量避免跨