淺談2093回采工作面上隅角瓦斯治理

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1、淺談2093回采工作面上隅角瓦斯治理時(shí)間：2010年2月1日摘要：通過對(duì)回采工作面上隅角瓦斯積聚的原因，選擇合理的治理方法，加強(qiáng)對(duì)其管理，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況及相關(guān)資料收集得出在高瓦斯礦井回采工作面上隅角瓦斯治理的最佳方法。1工作面概況2093綜采工作面地面位于聯(lián)合村附近。為林華井田西側(cè)首采區(qū)（二采區(qū)）的首采工作面。垂直地面高差259—432m。煤層為黑色優(yōu)質(zhì)無煙煤，以亮煤為主。9號(hào)煤層偽頂為泥巖、炭質(zhì)泥巖（平均0.29m）；直接頂板為粉砂質(zhì)泥巖（平均1.46m），往上為泥質(zhì)粉砂巖（平均1.44m）粉砂巖（平均5.33m）或細(xì)

2、砂巖（平均7.74m），含植物化石。偽底為泥巖（平均0.37m）直接底板為粉砂質(zhì)泥巖（平均1.56m）、泥質(zhì)粉砂巖（平均1.5m）、粉砂巖（平均1.88m），往下為標(biāo)三（B3）——灰?guī)r夾泥質(zhì)粉砂巖或粉砂巖組合。煤層總厚為3.5m，硬度f=1.16-3.6，本煤層在2093綜采工作面有一層平均0.62m厚的泥質(zhì)粉砂巖夾矸。煤層傾角8—12°，容重1.43t/m3，可采指數(shù)為0.9，變異系數(shù)為35%，穩(wěn)定程度在本工作面較穩(wěn)定。煤層平均厚度為2.88m。采空區(qū)采用全部垮落法處理采空區(qū)。根據(jù)地質(zhì)說明書，該工作面瓦斯絕對(duì)涌出量約為70

3、ｍ3／min。CO2的絕對(duì)涌出量預(yù)計(jì)為7.84ｍ3／min；無煤塵爆炸危險(xiǎn)；煤層無自燃現(xiàn)象；地溫為25±30C。在開采過程中隨著老頂冒落，上隅角瓦斯超限。該工作面采用“U”型通風(fēng)方式，其中2093運(yùn)輸巷為工作面進(jìn)風(fēng)巷，兼作皮帶運(yùn)輸巷和設(shè)備巷，2093回風(fēng)巷為工作面回風(fēng)巷，兼作輔助運(yùn)輸巷。2上隅角瓦斯產(chǎn)生的原因正常通風(fēng)條件下，一進(jìn)一回的“U”形回采工作面，在工作面進(jìn)風(fēng)巷和回風(fēng)巷的風(fēng)流壓差作用下，上隅角作為工作面的漏風(fēng)匯，是采空區(qū)瓦斯涌出的必經(jīng)之道，必然造成上隅角瓦斯積聚。另外，相對(duì)于空氣來說，采空區(qū)內(nèi)含瓦斯空氣的密度較小，從而

4、產(chǎn)生“瓦斯風(fēng)壓”的自然上升力，必然使采空區(qū)內(nèi)含高濃度瓦斯的空氣向上隅角運(yùn)移，使上隅角成為采空區(qū)高濃度瓦斯集中涌出的地點(diǎn)。這也是上隅角成為工作面采空區(qū)瓦斯集中涌出和局部積聚頻繁超限的重要原因。3上隅角瓦斯處理措施的選擇3.1風(fēng)障導(dǎo)風(fēng)稀釋上隅角瓦斯風(fēng)障導(dǎo)風(fēng)稀釋上隅角瓦斯是最早使用的一種簡(jiǎn)便方法。辦法是用一塊大小適當(dāng)?shù)娘L(fēng)筒布在上隅角上風(fēng)側(cè)（排尾架間）遮擋采面風(fēng)流（如圖1所示），使其改變流動(dòng)方向，將風(fēng)引至上隅角，吹散稀釋上隅角積聚的瓦斯。3.2利用可縮性導(dǎo)風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)方法是在采面回風(fēng)順槽設(shè)置風(fēng)卡(即風(fēng)窗)，可縮性風(fēng)筒通過風(fēng)卡，利用風(fēng)卡兩

5、側(cè)全風(fēng)壓差，使上隅角高濃度瓦斯通過風(fēng)筒導(dǎo)排至回風(fēng)順槽外段。此方法在某礦工作面對(duì)上隅角瓦斯排放效果較好，使上隅角瓦斯?jié)舛让黠@降低，能很好控制瓦斯?jié)舛?。缺點(diǎn)是：①上隅角風(fēng)筒內(nèi)外依然是高濃度瓦斯；②風(fēng)卡外風(fēng)筒出口10m范圍內(nèi)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛容^大。導(dǎo)致采面回風(fēng)順槽局部瓦斯超限的新問題。3.3利用局部通風(fēng)機(jī)處理上隅角瓦斯方法是在采面回風(fēng)順槽設(shè)置風(fēng)卡，以減少采面兩端壓差，同時(shí)利用局部通風(fēng)機(jī)(風(fēng)筒經(jīng)風(fēng)卡鋪設(shè)在回風(fēng)順槽中)向上隅角供新鮮風(fēng)以吹淡上隅角高濃度瓦斯。由于局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)距離較遠(yuǎn)，風(fēng)筒出口風(fēng)量有限，只能在上隅角瓦斯?jié)舛容^低時(shí)起作用。由

6、于風(fēng)筒正吹上隅角，在瓦斯涌出量較大時(shí)，常出現(xiàn)上隅角上風(fēng)側(cè)采場(chǎng)內(nèi)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛瘸薜那闆r。要兼顧工作面、上隅角兩處的瓦斯均勻不超限，就要對(duì)風(fēng)筒出口位置、風(fēng)量的調(diào)節(jié)提出較高的要求。因采面生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)性和采空區(qū)瓦斯涌出的不均衡性的存在，實(shí)踐上很難做到。3.4采面合理配風(fēng)根據(jù)采空區(qū)瓦斯涌出量占回采工作面瓦斯總涌出量60％的特點(diǎn)，對(duì)工作面采取合理配風(fēng)，以減少采空區(qū)瓦斯涌出量，從而降低上隅角瓦斯?jié)舛?。?jīng)其他煤礦長(zhǎng)期實(shí)踐，確定了綜采面配風(fēng)750～800m3／rain的經(jīng)驗(yàn)配風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)。但對(duì)于高強(qiáng)度綜合機(jī)械化采煤工藝，其應(yīng)用有限。3.4頂板抽放法

7、為了克服上隅角抽放法縮抽排管期間瓦斯超限的弊端，減少送巷道損失的回采量，恢復(fù)正常的生產(chǎn)秩序，又采用了頂板鉆孔抽放法。??利用頂板走向鉆孔抽放瓦斯，實(shí)際上就是通過抽放泵產(chǎn)生的負(fù)壓來改變采空區(qū)的瓦斯流向，使采空區(qū)瓦斯由上隅角及通過冒落帶、裂隙帶由鉆孔抽出，從而減少上隅角的瓦斯涌出，達(dá)到降低上隅角及回風(fēng)流瓦斯?jié)舛鹊哪康摹??鉆場(chǎng)布置在距煤層頂板10m，每個(gè)鉆場(chǎng)布置5個(gè)鉆孔，孔徑為Φ91mm，鉆場(chǎng)間距80m，鉆孔終端距9煤層頂板23m（9號(hào)煤與4號(hào)煤的層間距為22.21m），鉆孔終端距上巷水平距控制在20m以內(nèi)，將鉆孔口用鋼管聚銨脂

8、封好，安上抽排管路即可開始抽放。在雞西礦業(yè)集團(tuán)杏花礦抽放效果比較：比用雙臺(tái)泵抽上隅角效果好，且與工作面生產(chǎn)互不影響，有效解決了采面上隅瓦斯積聚問題。4技術(shù)規(guī)定利用風(fēng)障稀釋和導(dǎo)風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)綜合治理上隅角瓦斯時(shí)，首先操作人員一定要懂得其中的原理，其次，在操作上一定要嚴(yán)格按照措施施工，懸掛風(fēng)障和導(dǎo)風(fēng)