大采高工作面瓦斯治理經(jīng)驗(yàn)總結(jié)及探討

? 晉城煤業(yè)集團(tuán)寺河礦開(kāi)采煤層為3#煤，煤質(zhì)以亮煤為主，煤的瓦斯吸附能力強(qiáng)，煤層賦存穩(wěn)定，平均煤厚6.2 m。由于煤層頂、底板均為透氣性差的砂質(zhì)泥巖和粉砂巖，對(duì)煤層瓦斯的逸散起到封閉作用，煤層瓦斯含量為7 m³/min~9 m³/min，瓦斯含量隨埋藏深度增加而增加。煤層無(wú)煤與瓦斯突出危險(xiǎn)，煤塵無(wú)爆炸性，無(wú)自然發(fā)火傾向。2301大采高工作面走向長(zhǎng)1 661 m，傾斜長(zhǎng)220 m，傾角平均3°，設(shè)計(jì)采高5.2 m，百米掘進(jìn)巷道瓦斯涌出量為0.1 m³/min~0.5 m³/min，工作面絕對(duì)瓦斯涌出量為80 m3/min，煤層透氣性系數(shù)1×10^-1 md~1×10^-2 md, 在工作面順層布置抽放鉆孔長(zhǎng)度3萬(wàn)m，抽放純瓦斯6.5 m3/min。

1 問(wèn)題的提出

　　寺河礦開(kāi)采深度平均距離地表200 m~350 m，在煤質(zhì)相同條件下瓦斯含量明顯比煤層賦存較淺的老礦井大，礦井瓦斯涌出量隨開(kāi)采強(qiáng)度增加而增加，由于掘進(jìn)巷道斷面大，暴露煤體面多，瓦斯涌出量大，給瓦斯治理帶來(lái)更大困難。碰到地質(zhì)構(gòu)造帶，煤質(zhì)松軟，煤的空隙、縫隙、裂隙發(fā)育，由于煤層頂、底板透氣性差，瓦斯不容易逸散，故造成瓦斯涌出異常，也給掘進(jìn)、回采帶來(lái)不利影響。該工作面設(shè)計(jì)參照美國(guó)亞美大陸公司設(shè)計(jì)采用尾部通風(fēng)的方式，5巷布置，三進(jìn)兩回，在生產(chǎn)過(guò)程中，順槽巷道垮落嚴(yán)重，直接影響工作面回風(fēng)，造成工作面瓦斯超限，另外采空區(qū)涌出大量瓦斯造成回風(fēng)道瓦斯超限，嚴(yán)重制約著安全生產(chǎn)。

2 瓦斯綜合治理措施

2．1 上隅角瓦斯治理

　　由于2301大采高工作面修改設(shè)計(jì)后通風(fēng)方式為尾部通風(fēng)，布置5條巷道（3條進(jìn)風(fēng)巷和2條回風(fēng)巷），開(kāi)采初期效果較好，但隨著工作面不斷推進(jìn)，尾部冒落嚴(yán)重，回風(fēng)困難，采空區(qū)瓦斯涌出量大，工作面及回風(fēng)道瓦斯超限現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。結(jié)合工作面5巷布置的特點(diǎn)，寺河礦改變通風(fēng)方式，采用偏Ｙ型通風(fēng)方式，在Ａ點(diǎn)進(jìn)行人為調(diào)整風(fēng)壓，使工作面涌出的瓦斯向采空區(qū)方向流動(dòng)。為解決上隅角瓦斯對(duì)工作面出煤的影響，必須加強(qiáng)上隅角處巷道的維護(hù)工作，打兩排木柱，保證風(fēng)路暢通。為解決采空區(qū)瓦斯的涌出造成回風(fēng)瓦斯超限現(xiàn)象，也要封閉與采空區(qū)相連通的所有橫貫，以減少采空區(qū)漏風(fēng)。另外，可通過(guò)3Ｓ巷補(bǔ)充新鮮風(fēng)來(lái)滿(mǎn)足工作面回風(fēng)瓦斯放限后的要求，通過(guò)在Ｂ點(diǎn)調(diào)節(jié)消除盲巷在生產(chǎn)過(guò)程中的存在。

2．2 工作面落煤過(guò)程中瓦斯的治理

　　由于工作面瓦斯預(yù)抽時(shí)間較短而且生產(chǎn)能力大，故瓦斯涌出量大。僅落煤瓦斯涌出量就達(dá)30 ｍ³/ｍｉｎ，寺河礦采取風(fēng)排加抽放的辦法來(lái)解決工作面瓦斯的涌出。

　　在工作面風(fēng)速不超限的前提下，給工作面配風(fēng)量達(dá)４ 000 ｍ³/ｍｉｎ～5 000 ｍ³/ｍｉｎ，利用順槽下風(fēng)側(cè)順層瓦斯抽放鉆孔抽卸壓帶瓦斯，超前工作面10 ｍ～50 ｍ加強(qiáng)卸壓帶瓦斯抽放，為保證抽放濃度，控制5 ｍ范圍報(bào)廢鉆孔，采用本煤層邊采邊抽的辦法，大大增加了抽放率，瓦斯治理效果明顯。對(duì)沒(méi)有被抽走隨煤體破碎進(jìn)入工作面的瓦斯，靠風(fēng)排的辦法也可解決。