综采工作面瓦斯综合治理成果经验.pdf

第 2 6卷第 1 1 期 2 0 0 7年 1 1 月 煤炭技术 C o a l T e c h n o l o g y V o 1 ． 2 6． N o ． 1 1 NO V， 2 0 0 7 1 3 1 0 1 3 综采工作面瓦斯综合治理成功经验 沈 广 红 盘江煤电集团公司 月亮 田煤矿 ，贵州 盘县 5 5 3 5 3 2 摘要 1 3 1 0 1 3采面采用本煤层预抽 、 顶板抽放巷抽放 和风排综合 治理采 面瓦斯 ， 在采 面回采初期 ， 配 合使用上 隅 角 留管抽放进行瓦斯治理。采 用多种方法综合治理瓦斯 ， 并取得 了预期 的治理效果 ， 为该矿今 后的 “ 一通 三防” 安 全生产 打下 了一个坚实的基础 ， 也为该矿在今后 开采 l O 煤层 时 ， 提供了较 为适宜的瓦斯治理方法 。 关键词 工作面 ；瓦斯 治理 ；瓦斯抽放 中图分类号 T D 7 1 2 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 8 8 7 2 5 2 0 0 7 1 1 一O O 6 8 0 2 S u c c e s s f u l Ex p e r i e n c e o f Ga s Co mp r e h e n s i v e M a n a g e me n t i n No． 1 3 1 01 3 Full y M e c h a n i z e d Co a l Fa c e S HEN Gu a n g． h o n g Y u e l i a n g t i a n C o a l Mi n e ， P a n j i a n g C o a l a n d E l e c tr i c i t y G r o u p C o m p ． ， P a n x i a n 5 5 3 5 3 2 ， C h i n a Ab s t r a c t I n No． 1 31 0 1 3 Co a l f a c e，t h e g a s i s c o mp r e h e n s i v e l y ma n a g e d b y u s i n g t he p r e p u mp e d s e a m ，r o o f d r a i n a g e r o a d wa y d r a i n age a n d w i n d d i s c h a r g e．I n t h e i n i t i a l s t a g e o f mi n i n g，t h e d r a i n a g e p i p e s a l e a p p l i e d f o r g as ma n a g e me n t i n t h e u p p e r e n t r y c o me r ．T h e ma n y me t h o ds a r e a p p l i e d f o r g as ma n a g e me n t ．Th e p ro- s p e c t i v e ma n ag e me n t r e s u l t i s o b t a i n e d． Ke y wo r d s f a c e；g a s ma n a g e me n t ；g as d r mn a g e O 采面概 况 1 3 1 0 1 3采面位于月亮 田矿南三采区， 其上 、 下邻 近煤 层均 未开 采 。 该面开采煤层 1 0 层 ，其运输巷标高 1 3 3 5 ． 3 m，回风巷标高 1 3 5 8 ． 8 m，煤厚平均 2 ． 8 m，因 受断层影响 ，分 为里外两个采面 ，里采面走 向长 3 6 0 m，倾斜长 1 8 3 m，外采面走 向长 4 9 0 m，倾斜 长 1 6 6 m，煤层倾角为 8 1 2 。 。该面顶 、 底板均为灰 色粉砂岩， 局部含菱铁质条带。煤层赋存较稳定， 平 均采高 2 ． 3 m， 容重为 1 ． 3 7 t ／ m ， 可采储量为 4 6 ． 5 万 t 。该面采用走 向长壁后退式采煤法， 综合机械化采 煤 工艺 ， 采 空 区处 理方 法为全 部垮落 法 。 U型全 风 压 通风 。 1 瓦斯治理方案 1 ． 1 采面瓦斯涌出量情况 根据实际考察和对瓦斯涌出相关参数的收集及 分析 ，1 3 1 0 1 1 采面回采期间的瓦斯涌出量在 3 6 5 4 m 3 ／ rain ， 由于该 面上下邻 近煤层均 未开采， 为首采 层 ， 瓦 斯 涌 出量较 大 ， 回采期 间该 面的 配风 量为 1 0 0 0 1 4 0 0 m ／ rai n。 1 ． 2 瓦斯治理 方案 该面采用本煤层预抽钻孔抽放 ， 顶板瓦斯抽放 巷抽放和风排综合 治理采 面瓦斯 。在采面 回采初 期 ， 配合 使用上 隅角 留管抽 放进行 瓦斯治 理 。 2 瓦斯治理方案落实情况分析 2 ． 1 顶板瓦斯抽放巷情况 1 3 1 0 1 3采面开采 1 0 煤层， 在该区域为首采层 ， 其上邻 近层为 9 和 6 煤层 ， 9 与 1 0 煤层层间距 为2 ． 1 9 m， 大部分 已合并。6 和 l 0 煤层层 间距为 2 3 2 8 m。工作面瓦斯来 源中， 一部分来 自本开采 层 ， 约 占采面瓦斯涌 出量的 1 5 ％ 2 0 ％， 大部分来 自受采动影响的邻近煤层与围岩 ， 约 占采面瓦斯涌 出量的 6 0 ％ 一7 0 ％。为了保证安全和高效 的生产 ， 必须拦截 上部各 煤 层 中 的瓦 斯 ， 主要 通 过 顶 抽 巷 和 上隅角留管抽放来解决该类瓦斯。顶抽巷布置在其 上部未 开采层 6 煤层 中 ， 与 1 0 煤 层垂 距 为 2 3 2 8 m， 与 1 3 1 0 1 3里采面回风巷的水平投影为 2 0 m。 顶抽 巷分 里 外两 段 ， 总 长 9 4 5 m。其 断 面 为 6 ． 1 6 m 2 半煤岩 ， 锚杆与铁棚配合支护。在里 、外 收稿 日期 2 0 0 7 0 71 6 修订 日期 2 0 0 7 0 9 1 2 作者简介 沈 广红 1 9 7 0一 ， 男 ， 贵州六枝人 ， 助理工程师 ， 1 9 9 8 毕业于湘潭理 工学 院工业电气 自动化 专业 ， 现 任贵州 盘江煤 电 集 团公 司月亮 田矿瓦斯抽放工区副区长。 第 l l 期 沈广红 1 3 1 0 1 3综采 工作 面 瓦斯综合 治理成 功经验 6 9 顶抽巷均施工了 2道以上的永久密闭， 防止漏气 ； 安 设 2趟管路进行抽放， 抽放靠上隅角 冒落区域上方 的裂隙带高体积分数瓦斯。工作面在 回采过程中， 顶板 抽放 巷的抽 放量 为 4 2 ． 0 0 m 3 ／ m i n 。 顶板抽放巷抽放体积分数一般在 3 0 ％ ～6 0 ％ 之间。用 2台 2 B E C 5 2型泵抽放 单台泵抽 放量在 7 0 m 3 ／ m i n以上 ， 其中 l 台并联抽上隅角 进行抽放。 2 ． 2 抽 放钻 孔施工 情况 2 ． 2 ． 1 里 采 面本 煤层钻 孔 在里采 面 回风巷 及运 输巷沿 采面倾 斜方 向布置 钻 孔 ， 钻孔垂 直于采 面 回风巷和 运输巷 ， 钻孔 间距为 l m， 分双层均匀 布置。在 回风巷施工钻孔 3 7 1个 ， 共 2 9 7 8 8 ． 8 m； 在 运输 巷 施 工 钻 孔 2 8 5个 ， 共 l 4 8 8 1 ． 6 m 。在 里 切巷 沿 采 面 走 向 方 向 布置 钻 孔 ， 钻 孔垂 直于采 面 里 切 巷 ， 钻孔 间距 为 l m， 均匀 布置 ， 共施工钻孔 1 6 9个 ， 计 l l 8 8 6 ． 1 m 。上述钻孔均位 于本煤层中， 钻孔孔径均为 5 n l n l 。 2 ． 2． 2外采 面本煤 层钻 孔 ． 在外采面回风巷及运输巷沿采面倾斜方向布置 钻 孔 ， 钻 孔垂直 于采 面 回风巷 和运 输巷 ， 回风巷钻 孔 间距为 l m， 均 匀 布置 ， 共施 工 钻孔 4 1 3个 ， 总长 2 2 7 9 6 ． 8 m； 运输巷钻孔分上下两层布置 ， 钻孔间距 0 ． 5 m， 共施工钻孔 l 5 5 4个 ， 总长 1 0 0 8 1 1 ． 7 5 m； 在外切 巷沿采面走向方 向布置钻孔， 钻孔垂直于采面外切 巷 ， 钻孔间距为 l m， 均匀布置 ， 共施工钻孔 l l 8个 ， 总长 7 7 1 5 ． 2 m。上述钻孔均位于本煤层中， 钻孔孔 径为 5～ 4 m m 。 上 述钻 孔封 孔深度 均 为 3 ～5 m， 采 用 马丽 散 N 封孔 ， 封孔 管为 eo 2 5 m m P V C管 。用胶 管 与 分流 器 连 接 ， 再将 分流器 与瓦斯 管 连接 进行抽 放 。 2 ． 2 3本煤 层钻 孔抽放 情况 根 据实 际抽 放观 测 ， 1 3 1 0 1 3里 回风 抽放 量 一 般 在 2 0 ～3 0 m 3 ／ m i n ， 抽放瓦斯体积分数一般为 l 8 ％ ～ 3 0 ％， 抽放瓦斯纯量 3 ． 6 ～9 m 3 [ m i n ， 预抽时间在 6 M 以上 ， 抽 出瓦斯纯 量 9 3 3 1 2 0 m 3 以上 ； 1 3 1 0 1 3里运 输抽放 量一 般在 l 5～3 0 m 3 ／ m i n ， 抽 放瓦斯体积分数一般为 1 2 ％ 一2 0 ％， 抽放瓦斯纯量 1 ． 8～6 m ／ m i n ， 预 抽时 间在 8 M 以上 ， 抽 出瓦斯纯量 4 8 3 8 4 0 m 以 上 1 3 1 0 1 3外运 输抽 放量 一般 在 2 0～ 3 5 m 3 ／ m i n ， 抽 放瓦斯体积分数 一般为 5 ％ ～1 0 ％， 抽放瓦斯纯量 1 ． 0～3 ． 5 m 3 ／ m i n ， 预 抽 时 间在 l 6 M 以上 ， 抽 出瓦斯 纯 量 l 5 2 0 6 4 0 m 3 以上 。 1 3 1 0 1 3外回风巷抽放量一般在 2 0～3 5 m 3 ／ m i n ， 抽放瓦斯体积分数一般为 6 ％ ～1 0 ％ ， 抽放瓦斯纯 量 1 ． 2～3 ． 5 m 3 ／ m i n ， 预 抽时 间 在 l 2 M 以上 ， 抽 出瓦 斯 纯量在 l 1 9 2 3 2 0 m 3 以上 。 3 采面 回采初期及 回采过程 中的瓦斯 状况 3 ． 1 采面 回采初期瓦 斯涌 出■ 通过预抽 ， 采面回采初期的瓦斯涌出量一般为 4 4 m 3 ／ mi n 。 3 ． 2 采面 回采过程 中的瓦斯 涌 出■ 通 过 预抽 ， 采 面 回采过 程 的瓦 斯 涌 出量 一 般 为 3 6 m 3 ／ m i n 。出现周期来压时 ， 瓦斯涌出量会随之增 加 ， 最高达到 5 4 l n 3 ／ m i n 。 3 ． 3 采面 瓦斯治理 能力 1 风排瓦斯量 Q l 2 0 0 m 3 ／ m i n 采 面 配 风 量 X 0 ． 6 0 ％ 风 流瓦斯体 积分数 7 ． 2 m 3 ／ ra i n 2 运输巷本煤层及穿层钻孔抽放量 0 2 0 m 3 ／ m i n 抽放混合量 X 1 5 ％ 瓦斯体积 分数 3 ． 0 m 3 ／ m i n 3 回风本煤层钻孔与上隅角留管抽放 Q 4 0 m 3 ／ ra i n 抽放混合量 X 1 5 ％ 瓦斯体积 分数 6 ． 0 m 3 ／ m i n 4 顶板瓦斯 巷抽放 Q 1 2 0 m 3 ／ m i n 抽 放混合量 X 3 5 ％ 瓦斯体 积分数 4 2 ． 0 m 3 ／ m i n 5 瓦斯治理 能力 Q 7 ． 2 3 ． 0 4 2 ． 0 6 ． 0 5 8 ． 2 n 1 3 ， r n i n 5 4 ． 0 I n 3 ／ m i n 统计 最 大瓦斯涌 出量 。 4 结 语 1 3 1 0 1 3采面在回采过程 中， 采取上述瓦斯治理 方法 ， 有效地解决 了该面在回采过程 中的瓦斯问题。 该面为 2 0 0 6年月亮 田煤矿生产工作面 中瓦斯 涌出量最大的一个面 ， 该面瓦斯治理方案实际所达 到的效果远高于该面统计 的瓦斯涌出量 ， 故该面瓦 斯治理方案的确定、 顺利实施 ， 为该矿今年“ 一通三 防” 安全生产打下了一个坚实的基础 ， 也为该矿在今 后开采 l 0 煤层 时， 提供 了较为适宜的瓦斯治理方 法 。