浅析支都煤矿回采工作面防突治理效果

[摘 要]突出煤层回采工作面回采前和回采过程中的瓦斯治理工作对安全生产及其重要。本文总结了水城县支都煤矿对突出煤层的11303回采工作面采用开采保护层、煤层瓦斯抽采、本煤层瓦斯抽放等综合防突措施，通过效果验证和生产实践中实现安全生产，说明只要下决心对突出煤层瓦斯进行立体治理，作到应抽尽抽，可保必保，瓦斯是可以治理的。

[关键词]煤矿；工作面；瓦斯治理

中图分类号：TD712.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）31-0049-01

1.概述

支都煤矿为生产矿井，设计能力30万吨/a，矿井采用斜井开拓，有主井、副井、风井各一条井筒。该矿煤层倾角一般为19～20度，现回采工作面为11303工作面，采用走向长壁后退式采煤法，全部垮落法管理顶板。该工作面回采的3号煤层是该矿瓦斯涌出较大，突出危险性较强的煤层。根据矿井2012年度瓦斯等级及二氧化碳涌出量鉴定结果，矿井绝对瓦斯涌出量为2.15 m3/min、相对瓦斯瓦斯涌出量为22.67m3/t；二氧化碳绝对涌出量为0.68m3/min、相对瓦斯瓦斯涌出量为7.17 m3/t，鉴定结论为煤与瓦斯突出矿井。矿井配备有FBCDZ-6-No：16型防爆轴流式通风机两台，一台工作，一台备用，其额定参数为：风量35～85m3/s；静压：700～2480Pa。 配套电机功率2×90kw。矿井采用中央并列抽出式通风。配套瓦斯抽放泵为：2BEC-42、160KW瓦斯泵一台，抽放量126m3/min ， 2BE3 500―2BY4、250KW瓦斯泵二台，抽放量210 m3/min。

2.治理措施

2.1开采下保护层

9号煤层位于3号煤层以下，层间距29米，煤层厚度1.6-1.8米。该煤层瓦斯涌出量相对3号煤层较小，突出危险性也相对3号煤层较弱。3号、9号煤之间有一层厚度0.2米煤线。

为了对11031工作面的安全、顺利开采，该矿于2010年安全进行了11091工作面的回采，开采了下保护层，对11031工作面形成保护。在设计11031工作面时，将11031运输巷、回风巷布置在保护范围。（详见11031工作面保护范围分析图）

2.2 瓦斯抽采

2.2.1 1091高位瓦斯巷抽采

为了11091工作面的安全开采，该矿布置了11091高位瓦斯抽放巷，其位置详见11031工作面保护范围分析图，该高位瓦斯巷布置在一层煤线中，煤线厚度0.2米。在11091高位巷开门口砌筑密闭封闭，安设16英寸瓦斯管进入密闭，为确保密封效果，还对密闭进行了喷浆工作，配2BE3 500―2BY4、250KW瓦斯泵进行瓦斯抽采。随着11091工作面的开始回采，老顶初次来压，11091高位瓦斯巷抽采的瓦斯浓度逐步上升，最高时瓦斯浓度达78%，一般稳定在30―40%之间。通过对11091高位瓦斯巷的瓦斯抽采，对11091工作面的安全回采起到了很大的作用。随着工作面的推进，顶板垮落，裂隙的产生，瓦斯顺裂隙涌出，通过11091高位瓦斯巷的抽采，将大量瓦斯拦截并抽出，保证11091工作面的上隅角及回风流瓦斯控制在可控范围，同时，也对11031工作面的充分卸压起到了很大的作用。11091工作面回采完毕，11031工作面掘进和回采过程中，11091高位瓦斯巷的抽采，相对于11031工作面，为低位抽采。

2.2.3本煤层抽采

11031工作面运、回两巷掘进期间，对回采范围内打钻进行瓦斯抽采。采用ZYG-150钻机进行打钻，从运输巷打上行孔、回风巷打下行孔，钻孔布置为平行孔，每米布置一个孔，上行孔、下行孔互为补充，保证钻孔全部覆盖，确保无空白地带。掘进工作竣工时钻孔也要竣工。配2BEC-42、160KW瓦斯泵、10英寸瓦斯管进行抽采。另外，改变原有水压排渣方式为压风排渣，有效解决了下行孔的施工问题。封孔方面，封孔深度8米，全部采用了马丽散进行封孔，单孔留一观察孔，并设置了闸阀，提高了封孔质量。通过观察孔，可定期进行瓦斯浓度变化情况的考察。根据瓦斯浓度变化的情况，通过闸阀，可对单孔进行适时控制抽放，为提高瓦斯抽放效果提供了有力保证。

2.2.4 上隅角埋管抽采

回采工作面上隅角是瓦斯最容易积聚的地方，11031工作面回采过程中，采用了上隅角埋管抽采的方法，配2BE3 500―2BY4、250KW瓦斯泵进行瓦斯抽采，埋管直径16英寸，每20米设置一个三通（设置皮带隔板，隔板上设置钢丝绳，通过钢丝绳，可以把皮带隔板拉出，用以适时控制埋管深度，从而有效控制上隅角瓦斯）。上隅角瓦斯容易积聚的根本原因是该处负压相对工作面其他地点较低，因而瓦斯容易积聚。通过上隅角埋管抽采，实际上是将上隅角的低负压点向采空区深部转移，从而有效解决上隅角瓦斯积聚问题。

3.治理效果

通过采取上述措施进行瓦斯治理后，11031工作面达到下列效果：

3.1残余瓦斯压力

通过在11031运输巷打上行孔，每50米一个孔，每孔深度50米，共施工9个钻孔，用封孔泵进行封孔，上压力表进行测压观测。通过观测，最大残余瓦斯压力为0.15mpa，小于0.74 mpa，达到消除突出危险的标准。附：11031工作面测压观测数据表。

3.2效果检验指标

11031工作面回采过程中，通过效果检验进行考察，历次钻屑解吸指标K1值最大为0.15 mL/（g.min1/2），小于0.5mL/（g.min1/2），最大钻屑量Smax4 kg，小于6kg，措施有效。

3.3上隅角瓦斯

通过11031工作面回采的实际，上隅角瓦斯平时控制0.1%以内，放炮后上隅角瓦斯平时控制0.4%以内，上隅角可以不用拉风帐，可以不用构筑砂袋隔离墙，简化了回采工序，大大降低了工人劳动强度。

3.4回风流瓦斯

回风流瓦斯平时控制0.2%以内，放炮后上隅角瓦斯平时控制0.4%以内。

4.结论

根据上述治理效果，说明该矿对11031工作面采取的瓦斯治理措施是有效、有力的。也充分说明治理瓦斯，只要下决心，从时间上、空间上进行立体治理，作到应抽尽抽，可保必保，瓦斯是可以治理的。