浅谈外错巷在综采工作面瓦斯防治中的应用.doc

浅谈外错巷在综采工作面瓦斯防治中的应用 1外错巷布置方式 2瓦斯涌出规律及影响因素 2.1 工作面瓦斯涌出影响因素分析 2.1.1 顶底板岩性对瓦斯分布和涌出的影响 xxx矿煤层顶底板岩性主要有粉砂岩、泥岩、页岩、细砂岩和中粗砂岩。其中，粉砂岩和泥岩岩性致密，是良好的瓦斯封盖层，瓦斯涌出异常工作面的顶底板大多是这类岩层，而细砂岩和中粗砂岩则是排放瓦斯的良好通路，开采期间很少出现瓦斯异常现象。仅是粉砂岩和泥岩发育的区域，由于岩层致密，缺乏储存瓦斯的空间，工作面瓦斯只是从本煤层中涌出，虽会比其它岩性覆盖下的工作面大，但不会造成瓦斯涌出异常。如果同时存在地质构造，特别是出现较大的褶曲时，会使该区域裂隙大量发育，煤层顶底板有足够的瓦斯储存空间和流动通道，其结果就会造成开采时较大的瓦斯涌出异常。 2.1.2 断层对瓦斯分布和涌出的影响 断层是影响煤层瓦斯分布和涌出的主要因素之一。统计分析表明瓦斯涌出在一定范围内与工作面回采范围内断层的数量成正比增加，但断层数量超过某一数值后，这种变化关系趋于平缓，而且过多、过大的断层反起预排瓦斯的作用。 2.1.3 褶区对瓦斯分布和涌出的影响 统计分析表明褶曲对瓦斯分布和涌出的影响主要表现在产生断层和造成围岩裂隙发育。特别在裂而不断的褶曲区域，如果辅以致密的围岩，则是瓦斯涌出的重灾区。褶曲对工作面瓦斯分布和涌出的影响因煤层而异。5煤层较强，7、9煤层一般，12煤层较差。 2.2工作面瓦斯涌出量预测 回采工作面瓦斯涌出量（q采）计算是建立在煤层瓦斯含量基础上的，对于一次采全高工作面的瓦斯涌出量计算公式如下 q采 q1q2 其中 q1 k1k2k3（X0－XC）m/M q2 ∑k∫X0∫ m∫/M 式中 q1开采层瓦斯涌出量，m3/t； q2邻近层瓦斯涌出量，m3/t； X0煤层原始瓦斯含量，m3/t； XC采落煤炭后运至地表后的残存瓦斯含量，m3/t； q1 k1k2k3（X0－XC）m/M 5.5 m3/t 2.3采空区内的瓦斯 在回采过程中部分瓦斯将进入采空区，部分瓦斯随风流、风压影响进入回风流或进入其它回风巷中。 3瓦斯治理方案 3.1利用外错巷泄放瓦斯 利用外错巷泄放瓦斯的优点是有利于解决工作面上角瓦斯积聚问题，同时可解决由于回采工作面回风流瓦斯超限而影响工作面正常回采。 3.2外错巷泄放瓦斯效果分析 3.2.1 工作面上隅角瓦斯治理效果分析 工作面外错巷与工作面风道联络各小川之间间距15m，由工作面上隅角瓦斯浓度变化可以看出，在过小川之间1015m范围内，工作面上隅角瓦斯浓度最大。工作面回采距小川距离与上隅角瓦斯浓度变化关系见表1。 表1上隅角瓦斯浓度表 距离m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 瓦斯浓度（） 0.6 0.6 0.7 0.7 0.8 0.8 0.9 1 1.4 1.7 1.8 2.0 2.0 2.2 2.0 3.2.2 工作面回风流瓦斯治理效果分析 由于工作面条件限制，1374工作面在使用外错巷过程中只能利用上一个工作面的废弃的巷道，在这个巷道中铺设瓦斯抽放管路，利用瓦斯抽放系统将外错行中的瓦斯抽出。从而降低工作面回风流、上隅角瓦斯浓度。 3.3抽放效果统计 由于该工作面回采速度加快，同时临近工作面采空区瓦斯涌出量加大，利用外错巷（1373运道抽放）进行该工作面瓦斯治理，取得显著效果，见表2。 表2 1373运道瓦斯抽放浓度表 月份 2004.9 2004.10 2004.11 2004.12 2005.1 2005.2 2005.3 2005.4 瓦斯浓度（） 4.6 3.8 3.6 3.5 4.8 5.5 5.3 6.9 抽放负压（Mpa） 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.03 0.05 采区抽放率（） 25 16 14 20 20 20 18 19 平均流量（m3/min） 19 18 17 39 14 20.4 19.5 19.0 混合总量（m3） 820800 803520 734400 1740960 624960 822528 870480 820800 纯瓦斯量（m3） 37757 30534 26438 60934 29998 45239 46135 56635 a.效果分析工作面上隅角瓦斯浓度在0.6～1之间，上毛窝23m处瓦斯浓度局部可达到1～1.5,达到瓦斯防治的目的。 b.浓度分析外错巷利用可以看出，工作面瓦斯回风浓度基本在0.350.45之间，这说明外错巷瓦斯泄放效果较好，达到泄放瓦斯的目的。 4效益分析 4.1 瓦斯治理效果 通过对1374工作面20042005年的瓦斯治理情况分析，其效果比较明显。工作面采取外错巷瓦斯治理措施以后，工作面上隅角瓦斯浓度在0.6～1之间，工作面回风浓度0.4左右，未发生过一次瓦斯超限事故，确保了公司安全生产。 4.2综合效益 对于高产高效矿井而言，随着矿井生产能力提高和开采深度的加大，矿井瓦斯涌出量也随之增加，这不仅限制了矿井的高速发展，同时也给矿井生产带来较大的安全隐患。对工作面瓦斯的综合治理对矿井安全生产存在着双重性一是减少采区瓦斯向工作面的涌出量，消除瓦斯对生产工作面安全生产的威胁，从而减轻工作面的通风负担；二是通过对抽放出的各种气体的监测，可以对采空区自燃发火进行早期预报，以便做到超前预防。由于消除了瓦斯和自然发火对工作面安全生产的威胁，极大地促进了矿井安全生产，同时也为广大职工创造了一个良好的生产劳动环境，其经济效益可达520万元/年，社会效益则不言而喻。