综采放顶煤工作面的瓦斯综合治理.docVIP

综采放顶煤工作面的瓦斯综合治理 李生奇 (山西晋城无烟煤矿业(集团)有限责任公司,山西 晋城 048006) 摘要：本文阐述了综采放顶煤工作面的瓦斯涌出特征，总结了瓦斯综合治理方法，解决了回采工作面的瓦斯超限问题，为安全生产提供了保障。 关键词：综采放顶煤 瓦斯 综合治理 1、2311工作面基本情况 1.1、工作面的几何参数和开采方法 2311工作面位于成庄煤田的二盘区，工作面四周均未回采。工作面煤壁长165．23米，走向长1905．17米，倾角1．5－3度。2311工作面采用走向长壁，后退式综合机械化放顶煤一次采全高，顶板全部垮落采煤法。开采煤层为3#煤，煤层总厚度为7.15米，其中机采采高为2.9米，放顶煤厚度为4.25米。循环方式为多循环，设计平均日进九循环，日产量平均达7256．43吨。 1.2、煤层的基本特征 所采煤层为3#煤层，煤质为黑色优质无烟煤，以镜、亮煤为主，煤层节理裂隙发育，含1-4层夹矸，容重1．45t／m3。煤层的顶、底板为粉砂岩和泥岩。 1.3、通风和瓦斯基本情况： 2311工作面采用U+L型通风方法，即一条进风巷（2221巷）两条回风巷（2222正巷、2222付巷），其中2222付巷为排放瓦斯尾巷，2222正巷和2222付巷每隔70米左右布置一个横川。采面配风保持在2000m3/min左右，瓦斯绝对涌出量为24～40.73m3/min左右，平均为29.81m3/min，相对涌出量最高达29.34m3/t，平均为11.69 m3/t。 2、2311工作面的瓦斯涌出特征 该工作面的瓦斯主要来源于本煤层，其中采落煤瓦斯和煤壁瓦斯占40%，采空区的瓦斯占40%，其它占20%。 2.1、绝对瓦斯涌出量与产量的关系 绝对瓦斯涌出量随产量的增加而增大，相对瓦斯涌出量有所下降。当日产量由2691t／d增加到5814t／d，增加幅度为116％时，绝对瓦斯涌出量由22.63m3／min增加到32.63m3／min，增加幅度为44％。随着回采速度的加快，采落煤瓦斯涌出在增加。 2.2、风量与产量的关系 工作面的风量在保持1700m3／min时，产量一直保持在2500t／d，绝对瓦斯涌出量在24m3／min，当风量由1700m3／min增加到2000m3／min左右，尾巷风量占总风量的18%，产量由2500t／d增长到4000t／d左右，瓦斯涌出量也由24m3／min增加到35m3／min以上。增加的瓦斯量主要有两个方面，一是单位时间内产量增加，采落煤瓦斯也大幅度增加；二是由于增加了风量，在工作面两端由于风压的增加，造成采空瓦斯大量涌向工作面。这时再增加风量，产量不再增加。这时调整尾巷风量为总风量的25%以上时，工作面的产量增加到 7500吨/d。 2.3、瓦斯涌出与其它的关系 瓦斯涌出与周期来压也有关系，当在周期来压期间，瓦斯绝对涌出量比其它时间有所增加。在工作面遇到断层、地质破碎带等情况时，瓦斯绝对涌出量比正常情况下增加很多。 3、瓦斯综合治理方法 3.1、通风方法解决瓦斯 2311工作面采用U+L型通风方法，尾巷用于处理瓦斯，调整回风风量与尾巷风量的比例，处理瓦斯能力也不同。在实践中当回风风量与尾巷风量比例为3：1时风流较稳定，处理的瓦斯量也大。当总风量为2000 m3／min，按照回风风量与尾巷风量比例为3：1时，处理瓦斯为30m3／min。 由统计数据可知，当横川间距为70m，在正付巷联络横川打开以后，风量大幅上升。在横川进入采空区以后，随着工作面的推进，尾巷风量随着下降，当工作面推进30米以后，风量逐渐稳定。至下一个横川打开，在此期间，尾巷风排瓦斯量并不随着风量的下降而下降，而是保持在18 m3／min上下。同期风量由750 m3／min下降到350 m3／min，造成瓦斯浓度经常达到5%。为了保证安全在这种情况下对横川扩帮，横川扩帮的作用是比较明显的，由此尾巷的瓦斯浓度控制在规程规定之下，并且随着工作面的推进而间段性增加。 合理的横川间距对尾巷作用的发挥起关键作用，当横川间距在70m时，风流风量变化不大，风流较稳，当横川间距达到100m时，风流在回风巷距横川距离近时，风流通过横川也大，处理瓦斯也多，但是当回风巷距横川距离远时，通过尾巷风量大大减少，主要由于采空区通风阻力增大，造成尾巷作用发挥的不好。当横川间距30m时，横川的工程量大。所以要根据实际情况，进行多次实验，反复比较，来确定横川距离。通过实践50m时较为合理。 2.2、工作面顺层钻孔瓦斯抽放技术 在工作面的回风巷内向工作面煤体打钻孔，先对工作面进行预抽，抽放管路布置在回风巷道中，通过联接管将钻孔与工作面抽放管路联接，工作面抽放管与盘区回风巷的抽放主管相接。 2.2