近距离高突煤层的采面瓦斯综合治理.doc

近距离高突煤层的采面瓦斯综合治理 杜庆新 摘要通过对近距离高突煤层采面瓦斯来源分析，采取多种瓦斯抽放等综合治理措施，避免瓦斯超限，确保安全生产，为近距离高突煤层采面瓦斯治理提供参考。 关键词近距离高突煤层、采面、瓦斯来源、分析、抽放、综合治理 未开采近距离高突煤层首采面，瓦斯治理是制约安全生产的主要因素，只要搞清瓦斯来源，采取优化瓦斯治理措施，既可达到解放采面生产能力，又确保安全生产。本文针对鸡西矿业集团滴道盛和煤矿立井六采区18层右十三路采面瓦斯治理论证，为近距离高突煤层首采面瓦斯治理提供依据。 1、滴道盛和煤矿立井六采区18层右十三采面概况 滴道盛和煤矿立井设计生产能力为60万t/a，属高突矿井，绝对瓦斯涌出量为45.6m3/min，相对瓦斯涌出量为59.7 m3/t，立井六采区18层右十三采面为高档普采回采工艺，长壁后退式采煤方法，储量21万t，采高1.6m，绝对瓦斯量为37.8m3/min，相对瓦斯量为68 m3/t，上行U型通风。该采面局部区域突出，煤层无自燃，由于受断层影响，该采面上下均为未回采区域。 2、该采面瓦斯来源分析 治理采面瓦斯首先要分析瓦斯来源，回采工作面瓦斯由落煤、煤壁、采空区瓦斯涌出三部分组成。根据煤层柱状图及邻近采面实测（详见图1），落煤和煤壁瓦斯涌出量仅为23，而采空区邻近层及采空区煤壁三边释放瓦斯占77，大量瓦斯来源上邻近层，为此采取如下瓦斯治理措施。 3、采面瓦斯综合治理措施 3.1 本层打释放钻 针对该煤层局部区域突出，整个工作面打长孔释放瓦斯、消突，沿工作面每3m打一措施孔，深8m，允许割煤3m。根据防突“四位一体”检验，措施孔间距根据指标最小缩到0.8m，打本层释放孔前、后，割煤瓦斯浓度下降0.1-0.2。 3.2初次来压前瓦斯治理 老顶未跨落前，采空区未形成“三带”，利用仰角钻孔抽采空区瓦斯效果不好，采取增风、挡风障子等措施，又不能彻底解决顶板跨落、挪风障等因素造成上转角超限，并且存在人与高瓦斯频繁接触的安全隐患。为此，在初次来压前，瓦斯治理主要措施为1、仰角钻孔抽放冒落带采空区瓦斯；2、本层尾排巷抽放采空区瓦斯。 本层尾排巷抽放，即在上巷掘进围岩松动圈以外，打一本层平行于回风巷尾排巷道，长度根据初次来压步距而定，该工作面尾排巷长度30m，煤柱不小于5m，尾排巷封闭抽放，由于抽放负压的作用，改变采空区瓦斯流动曲线，避免上隅角瓦斯超限。 3.3 初次来压后瓦斯治理 老顶初次来压后，采空区形成“三带”，临近层瓦斯大幅度涌出，治理采空区的瓦斯主要是提高抽放率，必须利用钻孔抽采空区裂隙带的瓦斯。根据该工作面及我矿实际，工作面瓦斯绝对量在25 m3/min以下，采用仰角钻场倾斜钻孔抽放采空区裂隙带瓦斯，当采面瓦斯绝对量在25 m3/min以上，应该选用高位钻场水平钻孔配仰角钻场倾斜钻孔抽放采空区裂隙带瓦斯。（详见图2） 3.4 抽放设备的选型及参数的确定 根据该采面瓦斯绝对量确定两套局部抽放系统，初次来压前一套抽尾排巷，一套抽低位仰角钻孔，初次来压后，一套抽高位钻场水平钻孔，一套抽仰角倾斜钻孔。抽放泵选用YD-Ⅶ水环真空泵3台，Ф200的抽放管路两趟，铺设回风巷，钻机选用MKD-5S，钻孔Ф94、Ф153两种，该钻机可打孔长度300m。 抽放钻孔参数为仰角倾斜钻孔，最佳抽放段为初次来压前距煤层5-7倍采高，初次来压后为距煤层7-12倍采高，仰角钻场间距40m，打孔100m，高位钻场间距240m，打孔300m，保证两个钻场有效段重复，不出现抽放失效区。 3.5 抽放注意有关事项 1、治理瓦斯要根据瓦斯来源及瓦斯的绝对量，确定可靠治理方案和抽放形式。 2、钻孔必须布置卸压区内裂隙带中。 3、钻孔的参数必须根据不同工作面煤层顶低板柱状图和矿压形成三带高度及现场观测进行优化。 4、治理效果 采取不同时间，不同瓦斯治理方案，瓦斯治理效果显著，上隅角瓦斯浓度在0.4-1.0，回风瓦斯在0.4-0.6，解放生产力，确保安全。详见表1、表2 初次来压前风量及瓦斯参数表1 地点 风量m3/min 瓦斯浓度（） 瓦斯绝对量m3/min 占瓦斯总量比 上巷回风 1050 0.4 4.2 22 尾排抽放 50 15 7.5 38.9 低位仰角抽放 38 20 7.6 39.1 合计 19.3 初次来压后风量及瓦斯参数表2 地点 风量m3/min 瓦斯浓度（） 瓦斯绝对量m3/min 占瓦斯总量比 上巷回风 1050 0.6 6.3 17 高位钻场抽放 39 45 17.8 47 仰角钻孔抽放 38 36 13.7 36 合计 37.8 5、结论 （1）利用在本层施工尾排巷抽放是解决近距离煤层初次来压前瓦斯治理的有效办法。 （2）高突采煤工作面，煤层透气性差，打超前释放钻既可消突，又可缓解割煤时瓦斯量大幅增大。 （3）对采面绝对量在25 m3/min以下，采用仰角抽放合宜，但超过25 m3/min以上，应该用高位钻场水平钻孔抽放配仰角倾斜钻孔抽放，若近距离煤层底板瓦斯含量高，应采用底板钻孔抽放，抽底板临近层瓦斯。 工程平面及抽放平剖面布置图（图2） 6