三软煤层综放工作面上尾巷埋管抽放技术.docVIP

“三软”煤层综放工作面上尾巷埋管抽放技术 王永祥 (平顶山工业职业技术学院，河南 平顶山，467001) 摘 要：超化煤矿“三软”厚煤层综采放顶煤工作面生产期间瓦斯绝对涌出量不断增加，在高抽巷不能使用的情况下回风流瓦斯经常接近临界值，瓦斯问题严重影响着综采效能的发挥，论文通过对瓦斯来源的分析，采用上尾巷埋管抽放技术，很好地解决了上隅角瓦斯超限问题。 关键词：“三软”煤层； 上尾巷； 抽放技术 　　超化煤矿是郑煤集团的骨干矿井之一，矿井投产于1993年12月，设计生产能力90万t/年，经过各环节技术改造，生产能力达200万t/a以上。矿井井田面积8.1km2。煤层倾角6～29°，平均煤层厚9m，煤层软（f＝0.1~0.3）、直接顶底板为泥岩和砂质泥岩，属典型的“三软”不稳定煤层。矿井为高瓦斯矿井，煤层不易自燃，煤尘具有爆炸危险性，爆炸指数17.58%。随着矿井开采深度的增加和放顶煤采煤工艺的成功应用，综采面单产大幅度提高，工作面瓦斯绝对涌出量也不断增加。综放面最大绝对瓦斯涌出量达30m3/min以上，仅靠通风方法已不能解决瓦斯超限问题。近年来，超化矿通风工程技术人员对瓦斯综合治理技术进行了不断的摸索、研究、实践。起初依靠增加工作面的配风量来解决不断增大的瓦斯，又探索使用瓦斯排放巷，抽出式局扇抽排上隅角瓦斯和“高抽巷”瓦斯抽放技术。“高抽巷”瓦斯抽放技术的成功应用为超化矿瓦斯治理开辟了一条新途径，保证了高瓦斯综采工作面高产稳产。但由于工作面煤层赋存不稳定，当高抽巷附近煤层由厚变薄时，高抽巷与工作面切巷有效距离不易构透，工作面风流直接进入高抽巷，造成高抽巷瓦斯抽放浓度低，效果差，导致采空区内的瓦斯从上尾巷涌出，导致上隅角瓦斯经常处在1%以上，在高抽巷不能使用的情况下回风流瓦斯经常接近临界值，瓦斯问题严重影响着综合机械化采煤效能的发挥，我们通过对瓦斯来源的分析，采用了上尾巷埋管抽放技术很好地解决了上隅角瓦斯超限问题。 1 埋管抽放技术的实施 1.1 试验工作面概况 22061工作面为与矿井22采区，工作面标高-139～-71m，地面标高203～202m。工作面煤层赋存变化较大，属不稳定煤层，局部受构造的影响较为破碎、松软。煤层整体呈现北部薄南部厚趋势，南部煤层最厚达22m，北部最薄处约3m，平均煤厚为10m。煤层东部缓西部陡。 1.2　抽放技术原理 　　在“高抽巷”不能有效发挥效能的情况下，通过现场实测：回风流瓦斯的主要来源是采空区顶板冒落后，释放出来的瓦斯随着工作面配风的增加，其采空区侧漏风带也增宽，最终在上尾巷形成漏风汇，由于工作面上隅角是采区通风系统压力最低点，因而，采空区瓦斯大量向该处汇集，致使该处瓦斯浓度居高不下，采面上隅角的瓦斯来自采空区中的大部分区域。上尾巷埋管抽放原理就是利用抽放泵在采空区内造成一定负压，改变瓦斯流场，对采空区内高浓度瓦斯进行抽放，降低采空区漏风带出的瓦斯量，从而消除上隅角及回风流瓦斯隐患，确保工作面高产、稳产。 1.3　埋管抽放方法 　　埋管抽放瓦斯的方法是：在工作面回风巷内敷设大直径玻璃钢管，从上尾巷埋入特制抽放器，用两根埋线胶管连入22061工作面抽放主管中，随着工作面的推移，抽放器进入采空区内最佳抽放位置（切顶线以里3～7m），通过抽放器抽放采空区瓦斯，抽放器随工作面推进而外移，始终保持最佳抽放位置，从而消除上隅角瓦斯超限和积聚。 1.4　抽放系统的设置 　　利用22061“高抽巷”瓦斯抽放系统对采空区瓦斯进行抽放，在“高抽巷”抽放管路和隅角管路管路上各设一个配套的调节阀门，根据需要对抽放瓦斯量、管路阻力和瓦斯抽放浓度进行合理调节。22061综采面瓦斯抽放系统泵站安装在地面，泵房内安装了两台2BEF42-440型水环式真空泵，电机功率185kW，正常运行时最大抽放流量120m3/min，极限真空度0.08MPa，抽放干管为406mm无缝钢管，布置在地面及井下开拓巷道内，支管采用254mm玻璃钢管布置在22061工作面回风巷中，抽出的瓦斯直接排入大气中。 抽放系统安装了WYS型管道多参数抽放流量监控系统两套，对22061工作面抽放流量、瓦斯浓度、负压、差压等参数进行连续自动监测。 最大气量（m3/min） 工作压力（kPa） 吸入排出口径（mm） 电机功率（kW） 供水量（L/min） 8600 -16 300 185 30-50 1.5　采空区防漏风技术 　　抽放采空区瓦斯对工作面的安全生产存在着双重性，一是减少采空区瓦斯涌出量减轻工作面通风负担，二是采空区漏风量也增大，易引起采空区自燃。在进行抽瓦斯前，首先开展采空区防漏风技术的研究是非常重要的。 　　为了解决上述问题，我们根据22061综采工作面具体情况，在工作面上下隅角各建一道临时密闭。方法是沿着