高瓦斯综采工作面瓦斯防治技术

摘要：以神华新疆能源有限公司宽沟煤矿1143综采工作面为例，介绍了该工作面综合治理瓦斯技术，确保了采面回采期间的安全，为采面快速、高效推进创造了条件。

关键词：综采工作面 防治技术

中图分类号：S471文献标识码： A

宽沟煤矿是神华新疆能源有限公司控股的一个井工矿。井田位于新疆呼图壁县城西南70km，北距大丰镇50km，东距乌鲁木齐市95km。矿井设计生产能力为200万吨/年，采用平硐、斜井、暗斜井联合开拓方式，混合式通风。矿井地质构造复杂，断层密度大，小褶曲非常发育，属高瓦斯矿井。

1工作面概况

1143综采工作面是宽沟煤矿4#煤层南翼第三个工作面，该工作面设计走向长度为1200m，采面倾斜长度为140m，煤层倾角为30O，4#煤层顶板主要是灰色粉砂岩及灰色细粉砂岩与菱铁矿互层，底板岩性主要为灰色泥岩和粉砂质泥岩；煤层平均可采厚度3.5m。本煤层上区段和上覆3#煤层、下伏5#煤层已经回采结束。采面装备ZY3800/15/33型液压支架，MG―300/700―WD型采煤机，截深0.8m，采用全部垮落法管理顶板，“U”型、上行通风，最大配风量为1162m3/min。

2采面瓦斯涌出来源

根据宽沟煤矿可采煤层的瓦斯涌出规律，结合1143综采工作面瓦斯地质图和瓦斯涌出资料分析，工作面瓦斯涌出主要由4部分组成，回风巷、运输巷煤壁(围岩)瓦斯涌出、采面落煤时的瓦斯涌出、采空区瓦斯涌出以及邻近层（上覆3#煤层和下伏5#煤层）采空区的瓦斯涌出。

3瓦斯治理措施

3.1施工穿层孔预抽瓦斯

由于3#煤层与4#煤层之间的层间距较近，3#煤层回采后煤层的顶、底板围岩发生冒落、移动、龟裂和泄压，透气系数增加。回采时邻近煤层或夹层中的瓦斯，就会向回采煤层的采空区转移。为了加大对4#煤层的瓦斯治理，在回采3#煤层时，沿3#煤层运输巷和回风巷每隔5m做一个瓦斯抽放钻场, 钻场深度为5m, 每个钻场布置12个抽放钻孔，抽放钻孔呈扇形布置，钻孔深度穿透4#煤层底板1m，孔径为75mm。相邻两钻场间钻孔空间重叠距离为10m，抽放钻孔施工好后，日常检查钻孔单孔抽放瓦斯浓度最高达65%。通过3个月的抽放使4#煤层瓦斯得到充分释放，也对4#煤层起到消突作用。

3.2高位钻孔抽放裂隙带瓦斯

在回采前，为了加强对采空区顶板冒落区裂隙带的瓦斯抽放，在工作面回风巷每隔100m施工一个高位钻场，钻场位于4#煤层的顶板岩石内，钻场与回风巷的高差为8m，每个钻场内施工10个孔径为75mm，钻孔长度为100～120m，回采期间顶板冒落后高位钻场内瓦斯抽放孔单孔抽放瓦斯浓度最高达76%。

3.3高位截流孔抽放上隅角裂隙带瓦斯

随着采面的推进和采空区顶板的冒落。采空区大量瓦斯随着风流积聚在上隅角裂隙带内，由于高位钻场布置的抽放钻孔不能覆盖该区域，造成上隅角局部瓦斯积聚，在回采期间，初采期间在回风巷每隔20m施工3个高位截流孔，孔径75mm，钻孔长度30m。回采期间测得高位截流孔抽放钻孔内瓦斯抽放孔单斯浓度最高达80%。

3.4采前预抽煤层瓦斯

在1143运巷、回风巷掘进期间沿煤层施工垂直于煤层走向的抽放孔，孔径75mm，钻孔长度85m，钻孔间距3m，运巷、风巷钻孔交叉布置，对采面进行采前预抽和边采边抽。钻孔施工完后先进行高压注水使煤体产生裂隙，然后再进行抽放，抽放瓦斯最高浓度达68%。

3.5封堵瓦斯涌出通道

采面回采时根据工作面风流流动规律，用编织袋装碎矸、浮煤在上隅角和下运尾巷切顶线以外，沿倾向呈弧线型码一道密闭墙，并用黄泥抹缝，密闭墙与巷道帮、顶接实，与支架搭接，以封堵上隅角和采空区瓦斯，增加高位截流孔和预埋抽放管的瓦斯抽放量。密闭墙的间距以采面移架距离为准，一般间距为2.4m，码新密闭墙时，老密闭墙不拆除，使新老墙之间形成一定间距的抽放空间。

3.6埋管抽放采空区瓦斯

为加强对1143采面采空区瓦斯治理，降低上隅角瓦斯浓度，在采取上述措施的同时，又采用了上隅角埋管抽放措施，即在上隅角向采空区埋入1趟ø300mm瓦斯抽放管对采空区进行抽放。

4结论

通过采取一系列综合措施对1143采面的瓦斯治理，使煤体内瓦斯得到充分释放，在回采期间采面没有发生一次瓦斯超限事故，使采面快速推进，采面月推进达180m，年产煤百万吨，大大提高了回采进度和安全效果。

参考文献:

[1] 张国枢，通风安全学[M].江苏：中国矿业大学出版社，2004

[2] 林柏泉，翟成，朱传杰等。矿井瓦斯防治理论与技术[M].徐州：中国矿业大学出版社，2010