分源抽放在综采工作面的应用解析.docVIP

分源抽放在综采工作面的应用 十 矿 胡新义 张广彦 内容提要 通过对高瓦斯突出回采工作面的分源抽放的实施和管理，认为分源抽放是解决瓦斯难题，实现高瓦斯工作面安全高效生产的一种有效途径，并具有可行性。 关键词 分源抽放 综采工作面 应用 高突矿井回采工作面瓦斯治理问题一直是制约矿井安全生产和威胁矿井安全的重大难题，对于平煤集团十矿来说更是如此。十矿绝对瓦斯涌出量为84.36m3/min，占平煤集团瓦斯涌出量的三分之一。十矿戊9-10-21170工作面就是一个典型的高瓦斯工作面，该面走向长度740m，倾斜长度169.8m，煤层厚度4.3m，工作面顶板标高-374~-455m。回采时，绝对瓦斯涌出量达到24m3/min（包括煤壁及采落煤瓦斯涌出、上、下邻近层瓦斯涌出、采空区及上隅角瓦斯涌出），工作面采用偏“Y”型通风方式，回风巷风量保持在900~1000m3/min，解决瓦斯涌出不到9m3/min，采用偏“Y”型风巷回风量保持在500m3/min左右，解决瓦斯涌出量10m3/min左右。因此，必须有5m3/min以上的瓦斯涌出量要依靠其它途径解决。在该工作面回采初期，仅靠机巷在掘进过程中施工的本煤层钻孔抽放本煤层瓦斯，回风流中瓦斯经常处于临界状态，严重制约着工作面的安全生产。为此，我们采取了分源抽放方法，在加强原有本煤层抽放的同时，采用多种方法综合抽放，并根据各抽放地点的特性实施分源抽放，在解决本工作面高瓦斯中取得了明显的效果。 1 分源抽放方法的实施和管理 （1）加强工作面机巷原本煤层抽放系统管理，调整抽放系统。在工作面机巷掘进过程中，向上帮施工了本煤层抽放钻孔，孔深在50~60m之间，敷设了φ150mm抽放管路，原并在地面一号泵抽放系统（一号泵型号SK-60，负责对中区戊10-20160工作面机巷、 戊9-10-20190工作面机巷和本工作面进行抽放），由于抽放地点多，抽放末端负压低，混合流量较小。现改为一号泵单独抽放该工作面机巷本煤层钻孔，提高其抽放效果。 （2）在风巷实施迎面斜交钻孔，对工作面裂隙带、冒落带的瓦斯进行抽放。首先从施工上严格按照要求施工，风巷钻孔直接向下帮开孔，与巷道夹角15°，水平仰角18°，终孔与煤层垂距25m，距回风巷15~20m，并严密封孔联网。其次加大抽放能力，系统通过φ200mm抽放管与地面3号泵（2BE1-353型）相连接。 （3）实施工作面浅孔抽放，沿工作面每一架支架（1.5m）施工一个φ89mm，深为6m的钻孔，钻孔打完后直接封孔抽放，系统并在风巷φ200mm抽放支管上。 （4）在偏“Y”型风巷实施辅助抽放，为保证偏“Y”型风巷瓦斯浓度不超过2%，东区总回风瓦斯浓度不超过计划0.75%，在距工作面最近的风巷与偏“Y”型风巷之间的小川内，接入φ500mm抽放管路进入偏“Y”型风巷，进气端超过小川口2m并在该处加强支护。此抽放方法可抽出小川以里浓度较高的瓦斯，防止大量瓦斯无限制地进入到偏“Y”型风巷和总回风。 2 分源抽放效果分析  通过对以上4种抽放方法的实施及加强管理，抽放效果明显，主要表现在： （1）工作面机巷本煤层抽放系统调整以后，使抽放的瓦斯浓度保持在8%左右，混合流量由原有的20m3/min提高到30m3/min，抽放瓦斯纯量增加了0.8m3/min。 （2）迎面斜交钻孔及工作面浅孔抽放系统，抽放浓度保持在18%左右，混合流量20m3/min，抽放纯量为3.6m3/min。 （3）偏“Y”型风巷辅助抽放系统浓度在6%左右，东区泵站系统流量保持在128m3/min左右，抽放纯量7m3/min以上。 （4）通过实施分源抽放，工作面回风流瓦斯浓度得以大幅降低，为工作面实现高产高效提供了较大的发挥空间，实施分源抽放前后回风流瓦斯浓度对比见表1，工作面产量也明显提高，产量对比见表2。 表1 分源抽放实施前后回风流瓦斯浓度对比表 生产月份 CH4（ %） 月最小值 CH4（ %） 月最大值 CH4（ %） 月平均值 分源抽放前 2003.10 0.68 0.94 0.85 2003.11 0.72 0.98 0.85 2003.12 0.67 0.95 0.84 分源抽放后 2004.1 0.5 0.8 0.7 2004.2 0.41 0.77 0.64 2004.3 0.46 0.79 0.68 表2 分源抽放实施前后工作面产量对比表 生产月份 月产 （万t） 平均日产 （t） 最高日产（t） 平均月产（万t） 分源抽 放前 2003.10 2.4 724 1050 2.48 2003.11 3.05 1017 1330 2003.12 1.99 642 950 分源抽 放后 2004.1 3.6 1161 1438 4.0 2004.2 4.1 1464 1740