高瓦斯綜放工作面煤礦瓦斯綜合治理方法淺談_1

1、高瓦斯綜放工作面煤礦瓦斯綜合治理方法淺談 實現(xiàn)礦井高效集中生產，是目前礦井發(fā)展的主要模式，關鍵是采用一次采全高綜采放頂煤開采方法。由于瓦斯治理的難度，該采煤方法在高瓦斯礦井中的推廣應用帶還是受到了很大限制。采用順層預抽與風排相結合的瓦斯綜合治理方式， 有效解決了高瓦斯礦井采用一次采全高綜采放頂煤開采的難題。靖遠煤業(yè)公司大水頭煤礦應用該技術在東103綜放工作面瓦斯治理取得了良好的功效，實現(xiàn)了安全高效生產。 1 概述 靖遠煤業(yè)公司大水壯舉煤礦是一對年產能力為150萬t的高產高效礦井。井田位于靖遠煤田的中部，大寶向斜的南翼，走向長8.9km，傾斜寬2.5km，面積14.4km2。煤田屬侏羅系中下統(tǒng)窯

2、街組，可采煤層為一層煤，厚度0.2337.78m，平均厚度13.06m由于受祁連車造山運動和井田大斷層控制，井田內次生構造發(fā)育，派生小斷層隨處可見。煤層節(jié)理裂隙發(fā)育，煤質松軟破碎，平均瓦斯含量12.0m3/t，自然發(fā)火期34個月，屬容易自燃煤層，礦井為高瓦斯礦井。 東103綜放工作面走向長1632m，傾斜寬120m，地質儲量281.2萬t，采用走向長壁綜合機械化低位產項煤一次采全高全部垮落法開采，于2003年3月1日投入試生產。區(qū)域內煤層賦存穩(wěn)定，結構單一，平均煤厚10.5m ，傾角0°9°。工作面地質構造極為復雜。工作面開采采用綜采放頂煤一次采全高技術，全部垮落法管理頂板

3、，巷道支護采用無鋼帶錨網(wǎng)支護，工作面通風設計為“一進二回”的“b”型通風方式，瓦斯排放巷沿煤層頂板布置，超前探測地質，主要排放瓦斯，回風、運輸順槽均沿煤槽均沿煤層底板布置。 東103工作面北鄰腰水背斜軸部，南依f40斷層，花尖子向斜穿工作面，根據(jù)已揭露資料，工作面內地質構造極其復雜，共揭露落差在26m的斷層6條，煤層煤質松破碎，瓦斯含量高，壓力大，在掘進施工中曾多次發(fā)生瓦斯涌出異?，F(xiàn)象。2002年10月3日凌晨3：24，在施工回風順槽至1308m處，該段處于花尖子向斜構造影響帶，并存在大量的伴生小斷層，且煤體比較松軟，節(jié)理發(fā)育，呈斜交狀，綜掘機切割頭割左幫頂煤時，煤爆聲增大且隨之發(fā)生大量冒頂，

4、工作面煤塵飛揚，能見度極低，當時回風流瓦斯?jié)舛茸罡哌_7%，瓦斯超限持續(xù)103min，冒落形成直徑23m、高約6m的形似圓柱體的孔洞，孔洞軸線斜交左幫70°。冒落煤炭為煤渣煤、沫煤，無明顯分選現(xiàn)象，冒落煤炭將綜掘機埋沒，后部煤炭按自然安息角堆積。經(jīng)計算，瓦斯涌出量達1418m3（不包括期間正常瓦斯涌出量），冒落煤炭43t。瓦斯異常不但給工作面準備期間掘進帶來困難，更主要的是給工作面回采期間帶來了管理難度。 2采取的安全技術措施 2.1 抽放措施 因東一采區(qū)為全煤巷開拓布置，瓦斯抽放工作只能采取順層抽放。東103工作面掘進800m左右時，制定了東103工作面瓦斯防治補充措施，確定了瓦斯掘

5、前預抽，邊掘邊抽與長、短距離超前瓦斯釋放鉆孔相結合的綜合瓦斯防治措施。 （1）加大瓦斯抽放工作力度。主要采取巷道抽放，順煤層平行上、下向布孔和順層扇形層位重疊布孔聯(lián)網(wǎng)抽放，單孔流量0.0220.045m3/min，抽放濃度36%42%。瓦斯排放巷、回風順槽每隔60m各施工1個鉆場，排放巷場布置9外鉆孔，其中向回風順槽呈扇形均勻布置7個，向排放巷掘進方向布置2個,回風順槽鉆場向運輸順槽方向呈扇形均勻布置7個鉆孔，施工結束后及時連網(wǎng)抽放，以預抽掘進面前方煤體瓦斯、釋放瓦斯壓力。為了達到掘進工作面瓦斯抽放的效果，瓦斯排放巷至少有1個抽放鉆場超前于回風順槽掘進面，沿排放巷掘進方向的鉆孔必須超前排放巷排

6、進面20m，回風順糟至少有1個抽放鉆場超前于運輸順槽掘進面，瓦斯抽放鉆孔布置詳見圖1。 圖1 東103工作面瓦斯抽放鉆孔布置示意 （2）施工超前瓦斯釋放鉆孔。掘進面施工長距離瓦斯釋放鉆孔孔徑不小于75mm，長度不小于60m，平行于巷道施工方向施工，鉆孔超前于掘進工作面的距離不得小于3m，鉆孔應控制到巷道斷面輪廓線外2m，鉆孔數(shù)量均為6個。長距離超前鉆孔的數(shù)量必須保證在4個以上，超前工作面安全距離不得少于20m，短距離超前鉆孔要保證每掘進循環(huán)施工1次，即保證安全距離不小于2m。 （3）采取防突措施后，用wtc瓦斯突出參數(shù)儀進行措施效果檢驗。 2.2 采用新型b型通風方式 治理綜放面特大瓦斯涌出危害的根本措施首先是要抑制經(jīng)放面瓦斯涌出源的瓦斯涌出，減少工作面瓦斯涌出總量。在次要控制采空區(qū)及高頂瓦斯的運移，通過排放巷排出，以降低工作面上隅角、高頂、支架尾部和回風順槽瓦斯?jié)舛?。因此，采用新型b型通風技術，進行工作面通風系統(tǒng)調整，達到降低工作面瓦斯?jié)舛鹊哪康?。瓦斯排放巷的作用是排出采空區(qū)及高頂區(qū)高濃度瓦斯，b型通風聯(lián)絡巷的作用是配入一定量的新鮮風，來稀釋瓦斯排放出的高濃度瓦斯，確?？偦仫L巷瓦斯?jié)舛炔怀?，工作面b型通風系統(tǒng)示意圖見圖2。 圖2 東103工作面巷道布置及構造分布平面示意 3措施實施后