瓦斯涌出異常區(qū)綜采面跨巷回采瓦斯治理技術(shù)

1、瓦斯涌出異常區(qū)綜采面跨巷回采瓦斯治理技術(shù) 1 概況 邢臺礦采納中央豎井階段平巷、采區(qū)石門開拓方式。礦井通風(fēng)方式為混合式，即：東翼和二采區(qū)是中央并列式；西翼其他區(qū)為對角式。204工作面為一個瓦斯涌出異常且由203共和面跨二采區(qū)回風(fēng)巷開采進入三采區(qū)的綜采工作面見圖1。 圖1 204工作面巷道布置示意圖 2 瓦斯來源分析 采煤工作面瓦斯來源主要有3個方面： 1煤體賦存瓦斯釋放； 2煤層頂、底板瓦斯析出； 3采空區(qū)瓦斯涌出。 瓦斯來源不同，治理技術(shù)也有相應(yīng)的側(cè)重。由圖1知，204工作面采空區(qū)與二采區(qū)回風(fēng)巷相連，使得跨巷回采后的采空區(qū)處于中央風(fēng)井與西風(fēng)井共同作用之下，采空區(qū)漏風(fēng)狀況非常復(fù)雜且難以杜絕。2

2、04工作面回采初期瓦斯絕對涌出量相對較小，僅有4.2m3/min。近期，受漏風(fēng)、斷層等諸多因素影響，瓦斯絕對涌出量曾高達16 m3/min，致使上隅角和回風(fēng)巷風(fēng)流中瓦斯嚴(yán)重超限，直接威脅著工作面的安全生產(chǎn)。 為了搞清204工作面瓦斯來源，首先，對204工作面回風(fēng)流瓦斯?jié)舛群惋L(fēng)量定時測量；其次，對沿途通風(fēng)設(shè)施開啟狀況和上隅角氣體變化進行調(diào)查；最后，將數(shù)據(jù)繪制成圖2和圖3。 圖2 瓦斯涌出量與工作面風(fēng)量變化曲線 圖3 設(shè)施開啟與上隅角氣體變化曲線 由圖2知；204綜采工作面瓦斯絕對涌出量隨回采工序變化不大，有時出現(xiàn)隨風(fēng)量增加瓦斯絕對涌出量反而上升的現(xiàn)象。曲線的反彈現(xiàn)象說明煤體本身賦存的瓦斯以及斷層

3、出現(xiàn)均不是瓦斯涌出異常的主要因素。 由圖3知：當(dāng)450m東大巷風(fēng)門圖1中的1 #、4 #、5 #風(fēng)門頻繁開啟時，204工作面上隅角瓦斯?jié)舛燃眲∩仙?。此現(xiàn)象說明，450m東大巷風(fēng)門開啟時，二采區(qū)風(fēng)量增加、風(fēng)壓增大，迫使跨后采空區(qū)高濃度瓦斯向204工作面移動。 3 瓦斯治理技術(shù)措施 3.1 調(diào)整系統(tǒng)引導(dǎo)瓦斯 綜上分析：204共作面瓦斯異常主要原因是跨后采空區(qū)高濃度瓦斯向204工作面運移的結(jié)果。由圖1分析知：跨后采空區(qū)屬于角聯(lián)風(fēng)路。其漏風(fēng)方向有三種狀況：高濃度瓦斯流向204工作面空間；引入二采區(qū)回風(fēng)巷；靜止不動。 跨后采空區(qū)漏風(fēng)靜止不動的狀況受通風(fēng)設(shè)備影響很難實現(xiàn)，而將高濃度瓦斯引入二采區(qū)回風(fēng)巷的方

4、案解決204工作面瓦斯問題容易實現(xiàn)。首先摘除二采區(qū)回風(fēng)巷風(fēng)門2 #風(fēng)門，其次再縮小450m東巷口調(diào)節(jié)風(fēng)門1#風(fēng)門風(fēng)窗，控制二采區(qū)總進風(fēng)量，調(diào)節(jié)二采區(qū)風(fēng)壓，使跨后采空區(qū)高濃度瓦斯向二采區(qū)回風(fēng)巷緩慢運移；其次，利用二采區(qū)風(fēng)量稀釋涌出的高濃度瓦斯。 通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整之后，相當(dāng)于204工作面補加一條可控瓦斯排放巷。一方面，保證二采區(qū)正常生產(chǎn)；另一方面，使204工作面瓦斯得到有效治理。 3.2 增加綜采工作風(fēng)量1拆掉設(shè)施疏通風(fēng)路。由公式H=RQ2和R=LU/S2知：風(fēng)壓H不變時，減小風(fēng)阻R，可以提升風(fēng)量Q。而減小風(fēng)阻R的最好方法是擴展通風(fēng)斷面S。為此，拆掉廢舊通風(fēng)設(shè)施，增大了通風(fēng)斷面，減小了通風(fēng)阻力，使20

5、4綜采工作面風(fēng)量增加近100 m3/min。 2合理壓縮其它地點用風(fēng)。臨時封閉600采區(qū)和0采區(qū)，節(jié)約風(fēng)量近400 m3/min，隨著7713工作面回采結(jié)束，縮減七采區(qū)風(fēng)量300 m3/min，其他各處壓縮風(fēng)量150 m3/min，使得204綜采工作面風(fēng)量將增加175 m3/min，最終使204綜采工作面有效風(fēng)量達到1 000 m3/min，保證了安全生產(chǎn)。 3.3 上隅角瓦斯治理 瓦斯向工作面上隅角運移過程中，隨著液壓支架架后漏風(fēng)風(fēng)速的降低邊運移邊上浮，當(dāng)上隅角存在渦流時，就會出現(xiàn)瓦斯積聚。通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整后，跨后采空區(qū)瓦斯對204工作面生產(chǎn)的影響減小，而上隅角瓦斯積存問題則顯得較特別。 針對瓦

6、斯運移規(guī)律采用以下措施進行治理：在進風(fēng)隅角設(shè)立風(fēng)帳或臨時密閉，避免風(fēng)流直射采空區(qū)，從而減少采空區(qū)漏風(fēng)；安設(shè)專用風(fēng)機處理上隅角渦流區(qū)高濃度瓦斯；剪切頂錨桿，使頂板及時冒落，縮短懸頂距離；臨時密閉，減小瓦斯積存空間。 3.4 治理效果 通過綜合治理，效果顯著204工作面回風(fēng)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛葓猿衷?.40.6之間；二采區(qū)回風(fēng)巷瓦斯?jié)舛确€(wěn)定在0.6左右；204工作面上隅角瓦斯?jié)舛仍?以下。 4結(jié)論 1工作面瓦斯涌出中采空區(qū)瓦斯占主要地位時，單憑提升工作面有效風(fēng)量，效果不顯然，要以控制源頭為主。進行綜合治理。 2204工作面采納跨巷回采制定，采空區(qū)漏風(fēng)難以杜絕，不僅給瓦斯治理帶來很大因難，而且對采空區(qū)防滅火極為不利。建議在低瓦斯礦井的瓦斯異常區(qū)域內(nèi)制定綜采工作面時，盡量避免跨