大采高综采工作面综合立体瓦斯治理技术研究与应用.pdf

河南建材2018 年第 1 期河南建材2020 年第 5 期 等内容进行合理安排袁确保施工周期与施工质量符 合要求遥 3 结语 水利水电工程建设涉及诸多领域与内容袁要从 全局出发袁并针对工程建设管理中的问题采取相应 的解决措施袁通过制订相关的规范尧完善施工管理 内容来提高管理效率袁使水利水电工程的建设质量 得到有效保障遥 参考文献 [1] 赵红光.探究水利水电工程的建设管理现状及完善策略 [J].建材与装饰,201931293-294. [2] 黄杰峰.水利水电工程建设管理的优化措施分析[J].企业 改革与管理,201918211-212. [3] 冯卫娟.水利水电工程质量验收监督与管理[J].合作经济 与科技,201918142-143. [4] 陈声建,王光远.水利水电工程建设管理中存在的问题及 应对措施分析[J].工程技术研究,2019,421137-138. [5] 陈文虎.水利水电工程管理中存在的问题及对策[J].四川 水泥,20198215. [6] 黄俊.水利水电工程建设管理中存在的问题及应对措施分 析[J].四川水泥,20198191. [7] 侯国辉.水利水电工程管理中存在的问题及对策[J].农业 科技与信息,201914116-117. [8] 于倩倩.水利水电工程建设管理问题及对策分析[J].居舍, 201918156. [9] 唐海华.水利水电工程建设管理中存在的问题及其对策 探究[J].南方农业,2019,1318179-180. 大采高综采工作面综合立体瓦斯治理技术研究与应用 荆茂龙 淮北矿业股份有限公司袁店一井煤矿 （235000） 摘要袁店一井煤矿 1033 工作面具有煤层厚、 采高大、 本煤层及邻近层瓦斯含量高的特点， 瓦斯治理难度 较大。 设计采用地面瓦斯井、 上向拦截钻孔抽采上邻近层中组煤卸压瓦斯， 采用高位钻孔、 老塘埋管抽采采空 区瓦斯， 工作面最大抽采瓦斯纯流量为 100.42 m3/min。在工作面回采期间， 根据顶板周期来压规律预测瓦斯 涌出量易增大时间段， 重点加强瓦斯管理。 关键词大采高； 综合立体； 邻近层； 瓦斯治理； 周期来压 1 矿井概况 袁店一井煤矿位于安徽省淮北市濉溪县五沟 镇境内袁 主采煤层 32尧72尧81尧82尧10 煤均为突出煤 层遥 2017 年的检测报告显示袁瓦斯绝对涌出量最大 值为 73.92 m3/min袁相对瓦斯涌出量最大值为 20.34 m3/t袁确定了矿井为煤与瓦斯突出矿井遥 2 工作面概况 1033 工作面煤层厚度为 1.93耀6.75 m袁平均 4.4 m袁属于赋存稳定厚煤层曰煤层结构简单曰煤层倾角 为 4耀9毅袁平均 6毅遥工作面面长为 162 m袁推进长度为 468 m袁采高最大 5.3 m袁可采储量 45.14 万 t袁开采 标高为-650耀-635 m遥 1033 工作面属突出危险区袁 该工作面开采 10 煤层袁上覆 72尧81尧82 煤层袁与 10 煤层间距为 86耀 103 m遥 在 1033 工作面实测最大瓦斯压力为 2.3 MPa渊-704.6 m冤尧实测最大瓦斯含量为 7.984 3 m3/t 渊-659.3 m冤曰实测上邻近层 7 煤和 8 煤袁结果表明 最大瓦斯含量分别为 7.18 m3/t 和 9.86 m3/t遥 3 综合立体瓦斯治理措施 煤矿瓦斯灾害治理是一个综合治理的过程袁需 要多举措尧多方法配合袁方能保证治理效果[1]遥 结合 现场实际分析了 1033 工作面情况袁采用野综合立体 式冶瓦斯综合治理措施袁不同来源的瓦斯治理方式 各异袁包括地面瓦斯井尧上向拦截钻孔尧高位钻孔和 老塘埋管抽采等遥 为保证工作面瓦斯治理效果袁在工作面机巷顺 层钻孔尧底板穿层卸压钻孔实施抽采的基础上袁采用 了地面瓦斯井尧上向拦截钻孔尧高位钻孔和老塘埋 管抽采 4 项措施遥 3.1 地面瓦斯井抽采 设置 4 口地面瓦斯井遥 1瓦斯井与里段切眼和 风巷的距离均为 50 m曰 后每隔 120 m 布置一口袁距 风巷均为 50 m袁工程量为 2 720 m/4 口遥 用于抽采 上邻近层卸压瓦斯遥 3.2 上向拦截钻孔抽采 在 1033 风巷高位钻场内施工上向穿层拦截钻 综 合 论 述 150 河南建材 2020 年第 5 期 孔袁拦截钻孔按 30 m伊30 m 网格状布置袁覆盖整个 工作面上部袁孔径为 113 mm袁钻孔压茬为 40 m袁终 孔至 82 煤底板下 2 m袁钻孔封孔深度封至冒落带 5 m 以上遥 3.3 高位钻孔抽采 在 1033 风巷设计 4 个高位钻场袁 每个钻场设 计施工 8 个高位钻孔袁上尧下两排布置袁终孔点位于 10 煤顶板上 15耀20 m渊1 钻场为 10耀15 m冤袁钻孔压 茬为 30 m袁用于抽采工作面采空区上隅角瓦斯遥 3.4 老塘埋管抽采 煤岩体采动后袁围岩应力会重新分布并衍生大 量裂隙袁形成采动裂隙野O冶型圈遥 采动裂隙野O冶型圈 是卸压瓦斯的流动通道及存储空间[2]遥 据此袁沿工作 面风巷上帮向老塘敷设一趟 200 mm 瓦斯管路袁管 路每隔 15 m 加设站管袁管端距底板 1 m 以上袁用木 垛进行保护遥 4 工作面瓦斯综合治理效果分析 4.1 瓦斯抽采情况 回采过程中通过自动计量及人工测定获得工 作面地面瓦斯井尧上向拦截钻孔尧高位钻孔及老塘 埋管瓦斯抽采参数袁如图 1尧表 1 所示遥 表 1埋管瓦斯抽采参数 图 1地面井尧拦截孔及工作面累计纯流量曲线图 根据上表可知袁工作面回采期间累计抽采瓦斯 总量为 1 597.39 万 m3遥 最大瓦斯抽采纯流量达到 100.42 m3/min遥 工作面抽采的卸压瓦斯 渊拦截孔及地面井冤占 抽采总量的 85.21袁由此可知 10 煤层工作面上邻 近层中组煤卸压瓦斯是工作面瓦斯治理的重点遥 4.2 风排瓦斯情况 工作面回采期间未发生瓦斯涌出异常现象遥 工 作面最大配风量为 2 617 m3/min袁回风流最大瓦斯浓 度为 0.46袁最大风排瓦斯量为 11.59 m3/min遥 野综合 立体式冶瓦斯治理措施取得了良好的效果遥 5 顶板周期来压规律预测瓦斯涌出量 顶板周期来压时采空区老顶垮落袁增加的新裂 隙使得上邻近层卸压瓦斯向下涌出袁同时垮落岩石 易挤出采空区积聚瓦斯涌入工作面遥 因此根据 10 煤层其它工作面顶板周期来压规律来预测 1033 工 作面瓦斯异常涌出时间段遥 工作面顶板初次来压为推进 15 m 后袁工作面推 进野半方冶尧野见方冶时顶板活动剧烈袁正常推进每隔 40耀55 m 顶板活动一次袁对应瓦斯涌出量增加遥 由 于提前采取了提高抽采负压尧强化上下隅角封堵等 针对性措施袁实现了工作面瓦斯零超限遥 6 结论 1冤根据 1033 工作面瓦斯治理难度大的特点袁采 用地面瓦斯井尧上向拦截钻孔抽采上邻近层中组煤 卸压瓦斯袁采用高位钻孔尧老塘埋管抽采采空区瓦 斯袁取得了良好的效果遥 2冤工作面回采期间最大瓦斯抽采纯流量达到 100.42 m3/min袁累计抽采瓦斯总量为 1 597.39 万m3袁 其中抽采中组煤卸压瓦斯占抽采总量的 85.21袁 可知 10 煤层工作面上邻近层中组煤卸压瓦斯是工 作面瓦斯治理的重点遥 3冤根据 10 煤层其它工作面顶板周期来压规律 来预测 1033 工作面瓦斯异常涌出时间段袁提前采取 提高抽采负压尧强化上下隅角封堵等针对性措施袁实 现了工作面瓦斯零超限遥 4冤上述大采高综采工作面综合立体瓦斯治理技 术应用范围广尧可操作性强袁具有较高的推广价值遥 参考文献 [1] 程远平等.煤矿瓦斯防治理论与工程应用[M].徐州中国 矿业大学出版社,2010． [2] 李博.大采高综采工作面瓦斯分布特征及综合治理技术 研究[J].山西冶金,2019,42299-101104. 抽采类别 平均抽采纯 量 m3/min 平均抽采 浓度/ 累计抽采 量/万 m3 占比 拦截孔1.61-17.515.02-74.04482.4930.2 高位孔1.17-10.5616.91-49.4133.438.36 老塘埋管0.11-13.890.70-52.87102.86.43 地面井16.96-34.3172.3-100878.6755.01 合计//1 597.39100 综 合 论 述 151