4.5m大采高突出危险综采面瓦斯综合治理的探索.docx

1、4.5m4.5m 大采高突出危险综采面瓦斯综合治理的探索大采高突出危险综采面瓦斯综合治理的探索戊 9、10-12170 综采工作面位于戊二下延采区东侧,采用后退式开采,“U”形通风方式。采面走向长 474m,倾斜长 127m,倾角 912,工作面设计采高 4.5m。顶底板均为砂质泥岩。14.5m 大采高综采工作面的特点及难点该工作面在掘进期间,出现严重的夹钻、顶钻、喷孔、响煤炮等突出预兆,且效检超标累计 46 次,其中 qmax 为 40L/min,Smax为 7.4kg/m,通过分析总结,该工作面有以下 4 个特点:一是该工作面瓦斯含量 22m3/t,瓦斯压力 1.8MPa,普遍存在 0.5

2、2.0m 软煤分层,突出危险性大;二是采面初采切眼跨度大,达 7.4m,应力集中;三是风、机两巷设计断面大,达 13m2,上、下隅角封堵困难;四是采高大,打钻困难,管理难度大。针对该工作面 4 个特点,如何管好、用好 4.5m 大采高支架,实现安全生产,必须解决 4 个难题,即:摸索大采高矿山压力规律及有效控制;研究大采高抽放空白带防突措施钻孔布置及施工工艺;研究大采高上、下隅角封堵抽放方式及实施;研究大采高如何防止煤壁片帮。如该采面虽然选用掩护式 6400kN 高阻力支架和浅截深割煤机等高性能的设备,但由于措施不力,采面自 2004 年 2 月 14 日以来,煤壁多次片帮,造成回风瓦斯浓度在

3、 4%以上,且防突效检连续 3 次超标,其 qmax 为 7.3L/min,严重威胁着该面的安全生产,因此,防止突出和瓦斯超限是该面瓦斯综合治理工作的重点。2 2 瓦斯综合治理措施瓦斯综合治理措施2.1 强化采场支护(1)在工作面安装矿山压力监测装置,责成专人分析,掌握大采高情况下矿山压力规律。(2)提高规范支架操作工现场操作质量,使其操作规范化、程序化,做到移架及时到位,护帮板及时打开紧贴煤壁,确保初撑力不低于 30MPa,做到有效支护顶板,防止工作面前方应力集中。(3)优化割煤工艺,规范采煤司机割煤工序,始终先割顶部煤,后割底部煤,严禁留伞檐,割煤机行走速度保持 2m/min 左右,达到均

4、匀割煤,同时采煤司机和支架工要密切配合,做到先收护帮板、再割煤、移架、伸开护帮板,周而复始,以防止煤壁片帮,诱发瓦斯事故。2.2 优化防突措施孔布孔参数(1)钻孔布置及封孔工艺。戊 9、10 煤层透气性系数为0.076m2/(MPa2d),属较难抽放煤层。该采面在掘进期间风、机两巷沿煤层倾向虽然已布置89mm,深 50m 左右的本煤层预抽孔,但其抽放率仅为 10%左右,同时采面中间存在着抽放空白区,为防治突出,使工作面前方应力有效向深部前移,利用工作面前方煤体受采动卸压后透气性显著提高这一特性,采用卸压区浅孔抽放。为此重新测定该采面措施孔的排放半径,优化大采高工作面钻孔布置,即一是在采面布置 2 排89mm、孔深 10m、孔间距 2m 的措施孔,措施孔呈三花眼布置,其中上排孔终孔位置要控制到软分层中,每循环共打 126 个孔,并采用快速 CF-2 型封孔器封孔,做到打一个抽一个,待效检后进行高压注水,改变煤体结构,防止突出;二是采用长钻孔效检,效检孔深 6m,孔间距 10m,共打 10个效检孔,采用 q 值、s 值、Cq 等 3 种指标效检,若效检参数均不超,允许进尺 3m,保留措施孔超前距 7m,效检孔超前距 3m。