康家灘煤礦88201綜采工作面瓦斯涌出

1、 康家灘煤礦88201綜采工作面瓦斯涌出 康家灘煤礦是神華集團神東公司所屬的大型出口煤基地之一，生產(chǎn)力量8Mt/a，礦井現(xiàn)有一個綜采面和三個連采掘進面。目前，88201綜采面的生產(chǎn)力量為7Mt/a左右，屬高產(chǎn)高效工作面。煤層瓦斯含量為1.91m3/t，但由于綜合機械化程度高，開采強度大，產(chǎn)量集中，采面生產(chǎn)過程中，瓦斯涌出量較大，常常造成下隅角和回風瓦斯超限。因而，在88201綜采面的回采過程中，我們對其瓦斯涌出規(guī)律及來源進行了分析，并有針對性地實行了各種防治措施，從而保證了88201綜采工作面的正?；夭?。 1、試驗工作面概況 88201綜采工作面位于康家灘礦井田中北部的二采區(qū)，工作面走向長28

2、30m，推動長度2667m，傾斜長240m，所采煤層為8#煤層，煤層平均厚度為5.36m，設計采高3.5m，容重1.47t/m3，可采儲量3.2932Mt。工作面月生產(chǎn)力量為66萬噸。 工作面所開采的8#煤層總體為簡潔型的寬緩背斜構造，北翼走向5o15o，傾角2o3o，軸部煤層走向0o，傾角4o，南翼走向170o185o，傾角5o6o，回風順槽有四條小斷層，膠帶幫助運輸順槽有三條小斷層，開切眼以南800m范圍內(nèi)有二組大型裂隙帶。 工作面原設計為下輔運順槽和膠運順槽進風，上巷單獨回風，后考慮到工作面單巷回風難以解決工作面回風隅角及回風巷瓦斯超限問題，于是改為下行通風方式，即工作面上輔運順槽和膠運

3、順槽進風，下輔運順槽回風，構成兩進一回通風系統(tǒng)。其工作面布置及通風方式如圖1所示。 2、綜采工作面瓦斯涌出規(guī)律及來源分析 88201綜采工作面自6月8日開頭生產(chǎn)以來，受頂板初次來壓、周期來壓、采空區(qū)面積、地質(zhì)構造等因素的影響，工作面瓦斯肯定涌出量隨著回采距離的增加呈明顯上升趨勢。由圖2可以看出，隨著88201工作面的回采推動，工作面肯定瓦斯涌出量由5m3/min始終上升到目前的4548m3/min；工作面采場瓦斯涌出量基本維持在510m3/min之間；而采空區(qū)的瓦斯涌出量最高時可達30m3/min。另外，由圖2可以看出，瓦斯涌出曲線中消失了幾個波動性較大的峰值，經(jīng)調(diào)查分析，工作面每推動120米

4、左右，采空區(qū)老頂來壓跨落，聯(lián)巷密閉壓裂壓壞，造成采空區(qū)瓦斯集中涌出，尤其是從尾排聯(lián)巷涌出的瓦斯量都在10m3/min左右。 88201綜采工作面采空區(qū)瓦斯涌出基本規(guī)律如下： （1）隨著采空區(qū)面積的擴大，采空區(qū)瓦斯涌出也漸漸增大，并隨著老頂周期性來壓冒落，采空區(qū)瓦斯也周期性大量涌出，并呈上升趨勢，但增加到肯定值時，在開采條件基本不變的條件下，采空區(qū)瓦斯涌出趨于緩和。 （2）88201工作面瓦斯涌出90%來源于本煤層，其中60%來源于采空區(qū)，20%來源于工作面割煤及運輸過程，20%來源于巷道煤壁、浮煤涌出和邊界進風帶來的瓦斯。 （3）采空區(qū)瓦斯涌出的大幅度增加是造成綜采工作面回風及尾巷瓦斯超限的主

5、要緣由。主要涌出點為尾排聯(lián)巷及其滯后的兩、三個聯(lián)巷。 3、88201綜采工作面瓦斯防治措施及效果 通過上面的分析，可知88201工作面的瓦斯主要來源于采空區(qū)，所以實行的主要措施就是削減采空區(qū)瓦斯涌出或者轉(zhuǎn)變采空區(qū)瓦斯涌出的地點。 (1) 利用"尾排'聯(lián)巷，降低回風隅角瓦斯 濃度。 由于工作面的下隅角常常處于超限狀態(tài)，嚴峻地制約了工作面高產(chǎn)高效平安生產(chǎn)。為了保證回采工作面的平安高效生產(chǎn)，結(jié)合88201工作面的實際狀況，實行輔運順槽與膠運順槽之間的聯(lián)絡巷密閉滯后采面一個聯(lián)巷，形成一段"尾巷'，以解決下隅角瓦斯超限問題。通過實行'尾巷'排瓦斯的措施

6、，從而使下隅角的瓦斯?jié)舛日莆赵?.0以下，有效地解決了工作面下隅角瓦斯超限問題。 (2) 貫穿邊界尾巷 雖然'尾排'聯(lián)巷有效地解決了回風隅角瓦斯超限問題，但是還是存在'尾巷'后部瓦斯積聚及'尾排聯(lián)巷'出口周邊及回風瓦斯超限問題。即使采納了用局扇吹的方法，但是效果不太明顯。為了解決輔運順槽 后部瓦斯積聚及回風瓦斯超限問題，實行了貫穿邊界尾巷的措施，邊界尾巷貫穿后，配風量在1600m3/min左右，這一措施有效地解決了"尾巷'后部的瓦斯積聚。但由于下輔運順槽頂板下沉、片幫嚴峻，為加強支護而使巷道有效通風斷面削減導致尾巷配風量削減到不

7、足1000m3/min，再加上邊界進風的瓦斯?jié)舛仍?.80.9，所以有效風量較少，未能徹底解決'尾排聯(lián)巷'出口周邊及回風瓦斯超限的問題。尾巷貫穿后88201綜采工作面通風系統(tǒng)如圖3所示。 (3) 實施瓦斯抽放 1采空區(qū)抽放 針對88201工作面的瓦斯涌出主要來源于采空區(qū)，所以實行了采空區(qū)瓦斯抽放這一治本的措施。采空區(qū)瓦斯抽放主要實行在聯(lián)巷內(nèi)密閉埋管（埋250的PE管）抽放方法，抽放泵采納撫順分院生產(chǎn)的YD-型移動泵（最大抽放量為40m3/min），共三臺運轉(zhuǎn)，一臺備用，目前瓦斯抽放濃度為1027，平均為14；抽放純量為815m3/min,平均為10m3/min。這一措施的實施取

8、得了明顯的效果，使工作面回風的瓦斯?jié)舛冉档土?.20.3。實施采空區(qū)瓦斯抽放以來工作面中部及下隅角從未消失過瓦斯超限現(xiàn)象。 2本煤層預抽 由于康家灘煤礦及鄰近礦井均未對8#煤層進行過本煤層預抽，8#煤層透氣性系數(shù)為2.34.7m2/Mpa2d，屬可以抽放煤層，因此我們在88201工作面回撤通道沿煤層布置了40個平行鉆孔，孔距5米，孔深100m，孔徑75mm，對本煤層進行瓦斯預抽，預抽目的一是通過預抽降低回撤通道四周煤層瓦斯含量，以保證工作面平安回撤，二是為了試驗本煤層預抽效果。通過對4#、9#、10#預抽鉆孔的各參數(shù)觀測分析，得出8#煤層瓦斯自然涌出量特征見下表： 8#煤層瓦斯自然涌出量特征計

9、算結(jié)果表 表1 衡量本煤層瓦斯抽放可行性的指標主要有三個：煤層的透氣性、鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)、百米鉆孔瓦斯極限涌出量，依據(jù)上述指標將煤層預抽瓦斯難易程度分類如下表： 煤層預抽瓦斯難易程度分類表 表2 由表1與表2對比可知：8#煤層從鉆孔流量衰減系數(shù)及煤層透氣性系數(shù)來判定為可以抽放煤層，而從百米鉆孔瓦斯極限抽放量來看屬較難抽放煤層，綜上所述康家灘煤礦8#煤層介于可以抽放與較難抽放之間。另從鉆孔不同時間內(nèi)瓦斯涌出總量及所占比例表（見附表3）可以看出，鉆孔抽放6個月后就幾乎枯竭，假如按預抽6個月的時間來考慮，百米鉆孔單孔平均抽放量為561m3，則工作面累計抽放量為： Q=40561=22440 m3

10、 工作面噸煤瓦斯抽放量q為：q=22440/（1002406.681.47）=0.095 m3/t 工作面抽放率為：=0.095/1.91100=5% 從上面的計算結(jié)果看出8#煤層預抽6個月的抽放率僅為5%，所以初步推斷8#煤層預抽效果不是很好，屬較難抽放煤層，要想取得好的抽放效果必需轉(zhuǎn)變鉆孔布置方式或?qū)嵭锌隙ǖ谋久簩訌娀榉糯胧?(4) 加強巷道支護及聯(lián)巷密閉 實踐證明，采空區(qū)側(cè)聯(lián)巷支護強度不夠，采空區(qū)老頂來壓跨落，易使聯(lián)巷密閉壓裂壓壞，導致采空區(qū)瓦斯集中涌出，從而造成了工作面回風瓦斯嚴峻超限。針對這一問題我們一方面實行加強巷道及聯(lián)巷的超前補強支護（打木垛及錨索、掛網(wǎng)聯(lián)合支護），另一方面采

11、納山東兗州浩珂?zhèn)ゲ┕旧a(chǎn)的具有良好機械抗壓性的新型高分子材料羅克休對采空區(qū)側(cè)聯(lián)巷進行封閉；因該產(chǎn)品具有高膨脹率，中空充填時用量少，泡沫反應快速，有很好的抗壓力量，經(jīng)得起巖層的運動，不擴散火焰，火焰燒灼后不變形等特點;從而保證了聯(lián)巷密閉的質(zhì)量，不僅削減了采空區(qū)的瓦斯涌出，而且也提高了瓦斯抽放濃度，有效地削減了采空區(qū)瓦斯溢出，降低了工作面回風瓦斯?jié)舛取?4結(jié)語 實行了上述各種瓦斯防治措施后，使88201綜采工作面的采場內(nèi)、下隅角及回風巷的瓦斯?jié)舛榷颊莆赵?.0以下，從而保證了綜采工作面的正?；夭桑刻斓漠a(chǎn)量維持在25000T左右。 （1） 通過對88201工作面的瓦斯涌出資料統(tǒng)計分析，可知采空區(qū)瓦斯涌出是造成綜采工作面回風及尾巷瓦斯超限的主要緣由，治理瓦斯必需首先找到瓦斯涌出源,做到分源治理，才能取得較好的防治效果。 （2）高產(chǎn)高效綜采工作面的瓦斯治理要采納綜合防治措施，必需以通風系統(tǒng)解決為前提，以瓦斯抽放為主要手段，以現(xiàn)場管理為重點，采掘巷道設計要充分考慮瓦斯治理，技術管理要超前服務于現(xiàn)場管理，形成全員、全方位、全過程瓦斯治理格局，才能保證礦井平安高效生產(chǎn)。 （3）總結(jié)陽泉煤業(yè)集團瓦斯治理閱歷，綜采工作面瓦斯治理要依據(jù)煤層瓦斯含量大小，采納內(nèi)錯、外