工作面上下層同時開采時的瓦斯綜合治理

1、工作面上下層同時開采時的瓦斯綜合治理 1 礦井概況雞西礦業(yè)集團公司東海煤礦年設(shè)計生產(chǎn)能力90萬t，礦井瓦斯涌出量為63.7m3/min，相對瓦斯涌出量為24.88 m3/t，屬高瓦斯礦井，各煤層不易自燃。主要通風機型號為bdk-8-28，電機功率為4002kw，總排風量9 200 m3/min，負壓2.8kpa。分五、六2個采區(qū)，五采區(qū)瓦斯絕對涌出量為23.7 m3/min，可采煤層4層 ，主采煤層分別為32#層和35#層，同時也是主含瓦斯層。五采區(qū)布置2個采煤工作面，采用長壁走向后退式開采，2003年2個采面同時開采右部煤層。其中，195采煤面采上部32#層（右五路/右六路），工作面采高1.

2、2 m，工作面長度180m；196采煤工作面采下部35#層（右四路/右五路），工作面采高1.7m，采面長度185m,32#層與35#層間距57m，2個工作面屬于上下面同時回采，32#層先開采，35#層后開采，開始時2面錯距120m，但由于開采速度不同，196采面速度快，2個工作面錯距控制在不小于40m。195隊工作面設(shè)計風量500 m3/min，供風量720 m3/min，上巷瓦斯?jié)舛?.8，在32#層右四路設(shè)有尾排。196采面設(shè)計風量600 m3/min，供風量850 m3/min，上巷回風瓦斯?jié)舛?.8，設(shè)有上隅角抽排和35#層右三路尾排。2 工作面上下層同時開采的瓦斯治理2.1 降段煤垛

3、治理工作面瓦斯根據(jù)煤層賦存條件及鄰近層瓦斯的影響，初次放頂后，隨著采空區(qū)瓦斯涌出量的增加，回風巷瓦斯?jié)舛壬仙?，上隅角瓦斯上升的現(xiàn)象最明顯，絕對瓦斯涌出量都在10 m3/min以上，來自采空區(qū)的瓦斯占總涌出量的70以上。開采2個月以后，2個工作面錯距只有30多m，由于采動影響，下層195工作面上隅角瓦斯開始增大，瓦斯主要來自采空區(qū)，也來源于鄰近的35#層，如采取加大風量的方式反而使從工作面中部進入采空區(qū)的漏風量增大，使上隅角的瓦斯?jié)舛冉挡幌聛?，因此，在工作面上巷降段留煤垛，使上隅角下移。同時，利用檔風嶂和碼編織袋的方式使高濃度瓦斯留在原上巷工作面末排柱以里。2.2 利用局部抽放泵抽工作面上隅角瓦

4、斯在工作面上巷設(shè)局部抽放系統(tǒng)，利用yd-6型真空泵抽降段方式產(chǎn)生的高瓦斯區(qū)里的瓦斯。主管路采用200mm的鐵管，進入工作面上出口部分用200mm膠管，吸入口在工作面末排柱以里35m處，隨著工作面的移動，抽放點也移動，在設(shè)下一個檔風墻前，要把前一個檔風墻扒開，抽放效果較好，排出口瓦斯?jié)舛?0，排出量40 m3/min。上下工作面的錯距增至40m后，2工作面采空區(qū)的瓦斯相互影響不明顯。2.3 利用尾排巷排采空區(qū)瓦斯由于工作面上下層同時開采，超前工作面的采空區(qū)瓦斯對落后的采面有較大的影響，特別是采區(qū)的瓦斯量有明顯的增加。尤其是上隅角的瓦斯量需用兩趟管路抽放，才能保證上巷不超限。因此，利用尾排系統(tǒng)排一

5、部分瓦斯，來緩解上巷的排瓦斯能力。但同時控制好兩個工作面尾排的風量，使兩個工作面的負壓基本平衡。當其中一個工作面瓦斯較大時可調(diào)節(jié)尾排和在上巷增設(shè)抽排管路的方式解決。下層196工作面采空區(qū)涌出量增大后，在196工作面也采取了降段和上隅角抽排的方式。3 瓦斯分布隨通風系統(tǒng)變化2003年4月份，當196采煤工作面采到距采止線27m時，實際風量923 m3/min，上巷回風瓦斯?jié)舛?.8，195采煤工作面已于半月前采完并開始回撤（見圖1）。在32#層上巷右五路打封閉設(shè)調(diào)節(jié)窗，用于暫時排放32#層采空區(qū)瓦斯。圖1 32#層與35#層平面示意從2003年4月7日開始，196采煤工作面瓦斯涌出量異常，瓦斯絕

6、對涌出量開始增大，在工作面185195號末排支柱（距上巷50m左右）瓦斯?jié)舛蕊@著增加，最高時距末排柱頂板100mm達6，上巷回風瓦斯?jié)舛冗_1.5，上隅角達2以上，當時工作面被迫停產(chǎn)。經(jīng)分析，斷定是鄰近層32#層的195封閉老空區(qū)瓦斯通過巖層裂隙導(dǎo)入35#層196采面。即：當頂部的32#層采完后，在其下巷對采面進行了封閉，在上巷雖留有調(diào)節(jié)窗，但采空區(qū)的負壓比未封閉時高，而35#層采面在回采過程中，越接近采止線，負壓越低，由于在采32#層時，上一個片盤沒有采到采止線，留有部分煤柱，當196采面回采至此煤柱時（煤柱位于196工作面上部1/3處），使上部頂板形成懸臂梁，在巖層自重作用下，產(chǎn)生斷裂隙，造

7、成瓦斯從32#層采空區(qū)底板涌入35#層196采面，造成196工作面50m范圍內(nèi)瓦斯超限?；謴?fù)195采煤面的正常風壓，打開32#層右六路密閉，從32#層右五路回風量在300400m3/min，為正?；夭蓵r的50，在采取了上述措施后，196工作面的瓦斯?jié)舛乳_始呈下降趨勢，但下降緩慢，上巷回風瓦斯?jié)舛扔稍瓉淼?.51.8降至0.91.2，因其下降速度比較緩慢，影響工作面的正常推進，給正常支護造成困難，決定減少35#層196采煤工作面的供風量降為800 m3/min，使196采煤面的礦井負壓加大，使兩上工作面的負壓差減小，同時把原來用礦井總負壓處理上隅角瓦斯的排放管改用yd-6型真空泵抽放，在綜合采取上述措施后，其回風瓦斯才逐漸降至0.690.8。4 結(jié)束語（1）長壁式采煤工作面上下層同時開采，采空區(qū)瓦斯相互影響較大，在對各自