高瓦斯綜采工作面瓦斯綜合治理技術(shù)

1、高瓦斯綜采工作面瓦斯綜合治理技術(shù)論文摘要：綜采工作面在過鉆場(chǎng)、地質(zhì)構(gòu)造帶，瓦斯涌出異常，嚴(yán)重威脅了工作面的平安生產(chǎn)，通過研究分析瓦斯來源及涌出規(guī)律，采取了針對(duì)性的綜合防治措施，如上隅角超前替棚、充填、封堵插管抽放、優(yōu)化上隅角埋管步距、高位鉆孔抽放參數(shù)、合理配風(fēng)等措施，取得了明顯的治理效果。論文關(guān)鍵詞：高瓦斯工作面,特殊地段,瓦斯綜合治理技術(shù)一、工作面概況：淮北礦業(yè)許疃煤礦7210工作面位于82下采區(qū)的右翼一區(qū)段，其上728工作面已回采，7210風(fēng)巷屬于沿空留巷掘進(jìn)，留有8米的煤柱，采取架棚支護(hù)，局部地段采取錨帶網(wǎng)結(jié)合U;型棚支護(hù)方式。工作面走向長(zhǎng)1752米，回采長(zhǎng)度1000米，傾斜長(zhǎng)157米。

2、該工作面71煤層屬二迭系下統(tǒng)下石盒子組，與下伏72煤層呈分叉合并關(guān)系，總趨勢(shì)為兩頭合并、中間分叉，層間距在012.75m之間，平均7.66m。71煤層呈黑色，玻璃光澤，具條帶狀結(jié)構(gòu)，宏觀煤巖類型為半亮型煤。煤厚0.83.40m，平均1.82m，賦存較穩(wěn)定，面內(nèi)有大小斷層40多個(gè)，其中風(fēng)巷掘進(jìn)期間揭露斷層11處，有4處為逆斷層。二、工作面瓦斯涌出特征：掘進(jìn)期間機(jī)巷采取四臺(tái)30*2KW的對(duì)旋局部通風(fēng)機(jī)兩用兩備，配套800mm的風(fēng)筒，回風(fēng)流瓦斯?jié)舛茸畲蟮竭_(dá)0.6%，絕對(duì)瓦斯涌出量超過3m/min，在揭露斷層期間，回風(fēng)流最大瓦斯?jié)舛鹊竭_(dá)0.8%，利用檢修班時(shí)間在迎頭施工瓦斯排放孔，并注入高壓水進(jìn)行釋放

3、瓦斯。風(fēng)巷掘進(jìn)期間采取兩臺(tái)30*2KW的對(duì)旋局部通風(fēng)機(jī)配套800mm的風(fēng)筒和兩臺(tái)15*2KW的對(duì)選局部通風(fēng)機(jī)配套600mm的風(fēng)筒向迎頭供風(fēng)，回風(fēng)流最大瓦斯?jié)舛葹?.4%，絕對(duì)瓦斯涌出量超過2.03m/min，在揭露斷層期間回風(fēng)流瓦斯?jié)舛茸畲蟮竭_(dá)0.55%。預(yù)計(jì)工作面回采期間瓦斯涌出量為26m/min，涌出異常地段瓦斯最大涌出量為32m/min，其主要瓦斯來源是本煤層、臨近層、采空區(qū)和圍巖瓦斯涌出。工作面設(shè)計(jì)配風(fēng)量1350m/min，實(shí)際配風(fēng)量1500m/min，為解決瓦斯問題，工作面采取風(fēng)巷高位鉆孔、上隅角邁步埋管抽放以及局部地段采取順層孔抽放相結(jié)合的抽采方式。工作面正?；夭善陂g，回風(fēng)流瓦斯?jié)?/p>

4、度在0.3-0.6%之間，上隅角通過充填、拉風(fēng)障處理后，瓦斯?jié)舛仍?.4-0.9%之間；在過鉆場(chǎng)、地質(zhì)構(gòu)造帶期間，由于風(fēng)巷超前壓力大，巷道變形嚴(yán)重，U;型棚無法剔除，造成上出口斷面小，配風(fēng)量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，老塘角懸頂嚴(yán)重、垮落不及時(shí)，漏風(fēng)嚴(yán)重，大量的高濃度瓦斯從采空區(qū)帶出，造成回風(fēng)流最大瓦斯?jié)舛鹊竭_(dá)1.0%，上隅角瓦斯到達(dá)3%，嚴(yán)重制約了平安生產(chǎn)，不得不停產(chǎn)整頓。三、瓦斯綜合治理措施一上隅角抽放1)老塘角埋管抽放：老塘角埋管布置示意圖上、下隅角及時(shí)回柱、充填、封堵減少采空區(qū)漏風(fēng)是提高上隅角埋管抽采效果的前提保障，同時(shí)通過優(yōu)化埋管步距可實(shí)現(xiàn)抽采效果最平安、合理、經(jīng)濟(jì)，其思路如下：連續(xù)收集T;管進(jìn)

5、入老塘角不同深度，瓦斯泵抽取瓦斯?jié)舛群突旌狭髁浚⒂^察上隅角和回風(fēng)流瓦斯?jié)舛茸兓厔?shì)，并不管優(yōu)化埋管步距，歸納、總結(jié)出最平安、經(jīng)濟(jì)、合理的埋管步距。通過優(yōu)化發(fā)現(xiàn)該工作面最正確T;鉆管間距為24米，且該距離適合風(fēng)巷平安出口20米超前管理撤除U;型需求。2老塘角插管抽放：當(dāng)工作面傾向長(zhǎng)度變短，風(fēng)巷支架緊貼風(fēng)巷上幫，沒有預(yù)埋T管的位置，此時(shí)可通過在上隅角安設(shè)假設(shè)干個(gè)軟管，進(jìn)行老塘角插管抽放，插管的進(jìn)氣口在進(jìn)入老塘角前用鐵絲固定在巷道的頂部，為確保抽放效果，老塘角要進(jìn)行有效充填；隨著工作面的推進(jìn)，插管進(jìn)入采空區(qū)距離超過24米抽放效果越來越差，為確保抽放的連續(xù)性，可連續(xù)進(jìn)行插管抽放。老塘角插管抽放示意圖

6、二風(fēng)巷頂板高位鉆孔抽放：1高位鉆場(chǎng)鉆孔抽放每個(gè)鉆場(chǎng)內(nèi)設(shè)計(jì)施工兩排鉆孔，采用長(zhǎng)、短鉆孔相結(jié)合的布置方式：第一排4個(gè)孔，終孔位置控制在煤層頂板22-30米高度，水平投影距離風(fēng)巷中線距離為分別為10米、20米、30米、40米。第二排4個(gè)孔，終孔位置控制在煤層頂板16-24米高度，水平投影距離風(fēng)巷中線距離為分別為5米、15米、25米、35米。鉆孔開孔間距不得低于400mm，終孔平面間距5.0m，鉆孔深度為120-150m，鉆場(chǎng)壓岔距離不小于30m。放防止漏氣和鉆孔內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重塌孔現(xiàn)象，每個(gè)鉆孔內(nèi)均全程安設(shè)了護(hù)壁管處理，孔口安設(shè)了8m孔口管，進(jìn)行封孔注漿，確保有效封孔深度不低于7米。高位鉆孔開孔布置示意圖

7、高位鉆孔平面布置示意圖為便于考察高位鉆孔的抽放效果，在工作面風(fēng)巷出口安設(shè)了自動(dòng)計(jì)量裝置，在每個(gè)鉆孔上安設(shè)了觀察孔，利用高負(fù)壓取樣器進(jìn)行取樣化驗(yàn)，通過收集大量的根底資料，優(yōu)化高位鉆孔的最正確施工參數(shù)，不斷提高高位鉆孔的抽采效果。由于高位鉆孔要穿過頂板多層巖性，其鉆孔施工期間給進(jìn)壓力難以控制，鉆孔存在不同程度的偏斜，導(dǎo)致鉆孔終孔位置不能落到預(yù)定位置，特別是在地質(zhì)構(gòu)造帶和鉆場(chǎng)附近附近，鉆孔發(fā)生嚴(yán)重偏斜或終孔位置過高，導(dǎo)致高位鉆孔抽放存在盲區(qū)。為解決工作面過鉆場(chǎng)和地質(zhì)構(gòu)造帶期間的瓦斯問題，在鉆場(chǎng)附近以及地質(zhì)構(gòu)造帶附近風(fēng)巷增補(bǔ)了幾組斜交鉆孔，每組3-5個(gè)孔，鉆孔開孔仰角25-45，鉆孔終孔位置位于煤層頂

8、板16-22米m，水平投影距離風(fēng)巷中線距離在10-25m之間，孔深50-70m。斜交鉆孔布置剖面圖斜交鉆孔布置平面圖斜交鉆孔的優(yōu)點(diǎn)是，施工便利，且鉆孔深度小，鉆孔施工難度不大，根本不發(fā)生偏斜，終孔位置能夠落到預(yù)定位置，根本處于裂隙帶，能夠抽取采空區(qū)高濃度瓦斯。三順層孔抽放：由于在煤層中施工順層孔難度大，且生產(chǎn)接替比擬緊張的礦井，施工順層孔的時(shí)、空;條件經(jīng)常無法保證。且封孔難度大，經(jīng)常因?yàn)榉饪咨疃群唾|(zhì)量達(dá)不到要求，存在漏氣現(xiàn)象，嚴(yán)重制約了其使用條件。但特殊情況，如工作面前方有比擬大的逆斷層以及煤層頂板泥巖較厚，煤層頂板儲(chǔ)氣性好，風(fēng)巷高位鉆孔、斜交鉆孔內(nèi)裂隙不發(fā)育，無法抽取高濃度瓦斯，必須提前施工

9、順層孔進(jìn)行本煤層瓦斯預(yù)抽；為減少挪移鉆機(jī)工程量，加快順層孔施工進(jìn)度，可在風(fēng)巷施工扇形孔，鉆孔開孔間距1.0m，孔深50-90米，封孔深度不低于10米。由于順層孔施工難度大，施工期間經(jīng)常出現(xiàn)卡鉆、頂鉆情況，遇到此種情況，無需強(qiáng)行施工，深度低于20米的鉆孔當(dāng)做報(bào)廢孔處理，直接封死。為考察順層孔的抽放效果，可在順層孔上預(yù)留觀察孔，利用高負(fù)壓取樣器進(jìn)行取樣考證，當(dāng)濃度低于10%的順層孔無需進(jìn)行抽放，可在孔內(nèi)注入高壓水，以濕潤(rùn)煤體，實(shí)現(xiàn)一孔多用。順層孔扇形布置平面四、結(jié)論：通過多措并舉，該礦7210工作面實(shí)現(xiàn)了平安高產(chǎn)高效，回風(fēng)流瓦斯?jié)舛炔怀^0.6%；上隅角通過加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，如及時(shí)充填回柱，安設(shè)風(fēng)障導(dǎo)風(fēng)處理，瓦斯?jié)舛炔怀^0.9%，工作面瓦斯抽采率到達(dá)80%以上，高位鉆孔單孔濃度到達(dá)60%，混合濃度到