综采工作面瓦斯治理方案设计研究

1、综采工作面瓦斯治理方案设计研究1前言?云岗煤矿410盘区81 0 03工作面为该盘区首采面，该工作面 目前的煤层瓦斯含量相对较低，但该工作面开采强度大，人工 放煤落煤多，在单位时间内附近煤岩层采动剧烈,并且处于煤层群开采，上下邻近层数量较多，有一定突出危险。该矿 4 10盘 区81003工作面与已开采的8 1 00 1工作面相邻，相邻盘区8100 1综采面最大瓦斯涌出量 8m3/m i n以上，该综采面正常 回采期间曾多次出现上隅角和回风巷瓦斯异常，对煤矿的安全生产带来严重威胁。目前4 10盘区81 0 0 3工作面处于准备阶段，经实测，在进风顺槽掘进期间，最大瓦斯涌出量为2.2m3/mi n

2、;回风顺槽掘进期间，最大瓦斯涌出量为2。5m3/min, 并从已开掘的巷道瓦斯涌出量测定结果可知，瓦斯涌出大并较 为复杂,针对这一特点和矿井生产现状，提出煤矿瓦斯治理方法。?2工作面瓦斯来源源据瓦斯实测和分析，81003综采面的瓦斯主要来自1 2# 煤层本身、采空区及附近煤岩层。其中， 12#煤层上部的 9 #、10#、11#煤层与下部 14-2#、143#煤层由于受采动影 响，处在低压卸载区范围内，各层涌出的瓦斯在通风压力下向 工作面涌出。依据对8 1001工作面瓦斯涌出量统计分析和12#煤层410盘区8 1003综采面瓦斯涌出量结果，经实测和分析得出 瓦斯来源比重。?3瓦斯抽放方案？?艮据

3、云冈煤矿12#煤层4 10盘区瓦斯涌出量统计数据、工 作面的瓦斯涌出量预测以及工作面瓦斯来源分析结果，工作面 绝对瓦斯涌出量可达17m3/min,其中工作面涌出的瓦斯量有48%来自本层的开采，有52%来自采空区及临近层采空区瓦斯的 涌出.由于1 2 #煤层自然瓦斯涌出衰减速率快，不适合瓦斯抽 放，针对这个特点，主要采取对8 1 003工作面采空区及相邻煤岩层瓦斯抽放为主的瓦斯综合治理措施。?3. 1高位钻孔瓦斯抽放？由于云冈煤矿是多煤层近距离开采 ，高位钻孔抽放是提高钻 孔的开口高度和相对高度，自煤层向工作面前方及临近煤岩层 打钻孔，对钻孔进行一定时间预抽，使钻孔控制范围内的煤体 瓦斯压力和瓦

4、斯含量降低到安全临界值以下，再进行采煤工 作，以实现安全、高效生产.具体操作过程如下:?(1)钻眼方式及布置形式钻眼方式采用区域性深钻孔，在 工作面回风巷内侧向采空区方向呈扇形打深孔，钻孔深度120m, 5个深孔为一组，每组之间的钻眼呈扇形布置，钻眼终点 距回风巷的距离约为6 0 m,然后对钻眼封孔，并加压抽放采空区及周边煤岩层瓦斯(高位钻孔.?父2)钻场施工在回风巷内侧， 向煤体方向每隔1 00m左右开掘一个钻场，钻场与煤壁面垂直布 置，钻场尺寸按长 4m、宽3 m、高2。5 m,采用专门设备支护 各钻孔参数见表3。?( 3 )封孔封孔材料采用聚氨脂，封孔段长度大于2 m,封孔管 采用60m

5、m的抗静电塑料管，另一端用软橡胶管连接矿井瓦斯 抽放管上，排除矿井。?N4)抽放管路管理在 81003综采面的不断推进，瓦斯抽放 钻眼逐渐缩短，位于采煤工作面煤壁附近的钻孔处于卸载区， 要进行卸压抽放。因此，用于抽风的管路要不断拆卸、密封。如果管路的拆卸与生产同时进行 ，势必会相互干扰，为了不影响 生产，采用超前综采面一段距离管路，一般靠近切眼约3 0 m 的钻孔用软胶管与抽放管尾端相连，抽放管尾端留出一段安设 变径三通的短管，另一端与软管相连，随着综采面不断推进，钻眼逐渐缩短、，但只需向前移动短管，始终保持短管在抽放管 路的末端，便可以解决这一问题。73. 2内错高位工艺巷采空区瓦斯抽放?对

6、来源于采空区涌出瓦斯，采用工艺巷放顶回采，该巷道 布置在工作面内侧，巷道沿煤层顶板布置,当工作面瓦斯浓度超限时，该巷道可兼做瓦斯尾巷。利用通风压力将采空区瓦斯沿着 煤岩层的空隙排出采场，从而减小采空区瓦斯向工作面涌出量， 对解决工作面瓦斯浓度超限有一定帮助。?3. 3上隅角插管瓦斯抽放？?上隅角插管抽放方法可将抽放吸气口伸入采空区内58m范围内，在采空区内能有效地拦截采空区瓦斯漏风流携带瓦 斯。彻底切断采空区瓦斯向上隅角涌出瓦斯源，达到根治上隅 角瓦斯超限目的。再者，上隅角插管抽放流量较大，抽放负压能够改变原采空区漏风流场的流动方向，能使工作面放煤涌出瓦斯在采空区漏风流场作用下，漏风流携带放煤涌出的瓦斯进入采 空区，并通过抽放瓦斯管道在采空区内将放煤涌出的瓦斯抽出工 作面，减少工作面放煤瓦斯涌出量。瓦斯抽放管道安设在回风 顺槽内，在抽放管道前端连接支管，支管的另一端与钢丝骨架胶管 相接，再将钢丝骨架胶管的另一端插入综采面上隅角各个抽放 位置，这样上隅角积聚的瓦斯实现了多方位、立体抽放，提高 上隅角瓦斯抽放效果，降低综采面瓦斯浓度。?4结论?文章采用直接法对 41 0盘区相关工作面瓦斯涌出量进行 实测，通过实测数据和现场情况分析了工作面瓦斯的主要来源是 已开采的1 2#煤层和采空区及邻近采空区及围岩涌出的瓦斯；