突出煤层工作面上隅角瓦斯治理技术.docx

1、欢迎光临安全人之家 https:/ 突出煤层工作面上隅角瓦斯治理技术 1 工作面概况 大湾矿井在构造单元上位于二塘向斜之中深部， 煤层瓦斯涌出量大， 现生产的一分区为大湾矿井首采区，开采一水平+1500m 以上煤层。 111103 综放工作面为采区西翼首采工作面，工作面为倾斜长壁俯斜 式开采，采用“U”型通风，2002 年 11 月回采结束。工作面开采上限 （切眼） 标高为+1616.2m， 下限标高为+1510.9m， 工作面倾斜长 469m 走向宽 160m，煤厚 3.54.2m，平均 3.85m。煤层倾角 714。煤 层结构复杂，内生裂隙发育，含矸 25 层，一般为 3 层。工作面对 应

2、上方为 2#煤层 110203 工作面采空区， 是 111103 工作面的解放层， 与 11#煤层间距为 66m，其它四周无开采活动。 1996年12月16日在掘进11E11#层集中机巷时发生首次煤与瓦斯突 出，到掘进本工作面机巷与 11W 集中机巷交叉点时发生的突出，共 发生煤与瓦斯突出 15 次；本次突出煤量 498t，瓦斯量 2.46 万 m3， 突出频率和强度居水矿集团公司所有矿井之首。2002 年瓦斯等级鉴 定，矿井绝对瓦斯涌出量为 97.04m3/min，相对瓦斯涌出量为 61.34m3/t。 111103 工作面回采期间相对瓦斯涌出量为 44.10m3/t， 绝 对瓦斯涌出量一般

3、为 48.70m3/min，最高为 62.40m3/min，占矿井瓦 斯涌出量的 63.1，严重制约着矿井的安全和生产。 2 工作面瓦斯来源 2.1 本煤层瓦斯 11#煤层瓦斯涌出量大，是回采空间、采空区及轨巷上隅角瓦斯的主 欢迎光临安全人之家 https:/ 要来源。工作面循环进度为 0.6m，每推进一循环进行一次放顶煤， 割煤时煤层瓦斯一部分被风流带走， 一部分则被风流带向采空区而汇 集到轨巷上隅角；放煤时顶煤瓦斯随落煤和扩散方式流向采场空间， 一部分进入采空区。工作面推进速度越快，煤层释放瓦斯时间越短， 落煤量越大，割煤时瓦斯越大。 2.2 邻近层及采空区瓦斯 11#煤层位于2#和12#

4、煤层之间， 本工作面与上覆2#煤层垂距为52 77m，平均为 66m，与下伏 12#煤层垂距为 2.06.4m。工作面上邻 近层 7#9#煤层，与采面垂距为 26.4m33.7m，平均为 30.5m；当 下伏 11#煤层采出后上邻近层的原始应力被破坏，煤层被采出，其应 力发生了变化， 使吸附在原始煤层的瓦斯角吸成游离瓦斯向上涌向采 空区。随着下方 11#煤层不断采出后，采动垮落形成的裂隙又成为 2# 煤层以下各煤层瓦斯和111103采空区局部瓦斯进入上方110203采空 区的通道而慢慢渗入上部采空区。 3 工作面瓦斯治理 3.1 本煤层预抽瓦斯 工作面两巷为边掘边抽，在巷道两侧每 30m 交替

5、掘进一个钻场，当 钻场滞后于工作面后， 在回采侧钻场中施工走向方向上的本煤层扇形 预抽钻孔，每个钻场设计钻孔 9 个，钻孔深度为 55100m（图 1） ， 钻孔角度则按设计在现场进行调整， 工作面形成后在回采侧预抽钻场 间补钻场施工本层抽放钻孔。抽放浓度 3665，抽放量最高为 6.5m3/min，一般为 2.5 m3/min。 欢迎光临安全人之家 https:/ 图 1 预抽瓦斯钻孔布置图 3.2 风排瓦斯 工作面回采初期利用风流稀释壁和采空区涌出的瓦斯，分配风量为 1200 m3/min，回风瓦斯浓度为 0.6左右。工作面周期来压后采空区 面积逐渐增大，瓦斯浓度也越来越高，由于轨巷上隅角

6、是整个工作面 采空区的漏风汇，且工作面后部风速低，风量不足是上隅角瓦斯超过 1.5的原因。为了减少采空区漏风和解决上隅角瓦斯超限问题。在 轨巷上隅角设隔截挡墙拦截瓦斯，在采面前机尾设导流风障，引风增 加后部风量， 稀释后部和及上隅角挡墙瓦斯。 工作面分配风量为 1400 m3/min，回风瓦斯浓度为 0.8左右，风排瓦斯量为 17.37 m3/min。 3.3 上隅角埋管及设挡墙、立管抽放瓦斯 （1） 111103 机巷联络巷埋管抽放瓦斯。根据俯采空区高，工作面 低， 瓦斯向压力低的地方汇集的特点， 沿切眼上帮铺设一趟 169mm 的管路至轨巷上口（见图 2） 。工作面周期来压后高浓度瓦斯逐渐积 聚到预埋管管口附近，抽放效果尤为显著，随着工作面向远方推进， 顶板逐渐下沉压实，抽放量越来越小。为了减少机巷漏风将采空区高 浓度瓦斯带到轨巷上隅角，根据工作面的推进度和瓦斯超限情况，适 当调整抽放负压，加大对预埋管的抽放力度，且规定浓度低于 30 时立即停止抽放，同时每天对抽放管内瓦斯取样分析，观察密闭内 CO 情况，预防因抽放时间较长，抽放量大，在工作面推进速度慢时 欢迎光临安全人之家 ht