综采工作面上隅角瓦斯超限原因及治理措施

科技论坛　综采工作面上隅角瓦斯超限原因及治理措施　张伟　（龙煤控股集团双鸭山分公司东荣三矿，黑龙江双鸭山１５５９２３）　摘要：总结了我矿综采面上隅角瓦斯超限规律，详细分析了瓦斯涌出的来源和超限原因，提出丰富针对性的防治措施。　关键词：上隅角；瓦斯；超限；措施　双鸭山矿业集团东荣三矿东十采区二片采面走向长度４１０ｍ，　次数增加。而且风幛与上巷相交的转角处，瓦斯经常超限，必须再设　平均倾斜长度２１０ｍ，煤层厚度３．１７ｍ，煤层倾角１１。一１５。。该采面　道引风幛，将风流引向转角处，冲淡瓦斯，两道风幛的安设与现场　瓦斯绝对涌出量１７ｍ３／ｍｉｎ，采面配风量１　０００ｍ３／ｍｉｎ，在回采过程　施工相混杂，对施工不利。　２．２留煤柱　中，随着支架的回撤，采空区上覆岩层的跨落，邻近层以及围岩、煤　柱受采动压力的影响，大量的瓦斯涌入采空区，造成上隅角和上巷　为了增加安全可靠性，又采用了留煤柱法。在工作面上部距上　回风瓦斯超限。根据矿井的供风情况，不可能用风量将瓦斯排出，采　巷３—５ｍ，平行上巷每间隔１５ｍ掘一条新上巷，与老上巷贯通形成　面回采无法进行，针对这种情况，我矿采取了下列方法进行了瓦斯　新出口。并将老出口里面的设备、管路、支架回收，迅速在新出口靠　治理。　采空区侧施工永久密闭，并将ｑｂ　２００ｍｍ瓦斯抽排管路严密砌在密　１采煤工作面上隅角瓦斯超限的原因分析　闭里。管口距密闭２ｍ左右。要求密闭必须封堵严密，然后就可以进　１．１采煤工作面的通风方式　行抽排。此法依然存在缩抽排管砌密闭期间，回风瓦斯超限的问题，　采煤工作面的通风方法有：“Ｕ”型、“ｚ”型、“Ｙ”型、“ｗ”型、“Ｈ”　只是次数比风幛法减少，另外工作面停产送巷道，直接经济损失大。　型等多种，但我国绝大多数采煤工作面均采用”ｕ“型通风方式。　２－３顶板抽放法　ｕ型通风条件下的采空区瓦斯流动场的规律：沿工作面推进方　为了克服上隅角抽放法缩抽排管期间瓦斯超限的弊端，减少送　向，从工作面向采空区深部剖面看，采空区瓦斯呈现为一个抛物线　巷道损失的回采量，恢复正常的生产秩序，又采用了利用顶板走向　状，从进风巷向回风巷剖面看，采空区瓦斯呈现为一元一次方程直　钻孔抽放瓦斯法，实际上就是通过抽放泵产生的负压来改变采空区　线状（在上隅角处最大）。　的瓦斯流向，使采空区瓦斯由上隅角及通过冒落带、裂隙带由钻孔　在这种通风方式下。进入工作面的风流分为两部分，一部分沿　抽出，从而减少上隅角的瓦斯涌出，达到降低上隅角及回风流瓦斯　工作面流动；另一部分在采空区内部沿一定的流线的方向流动，进　浓度的目的。　入采空区的风流逐渐返回工作面。若工作面后方与邻近煤层采空区　钻场布置在距煤层顶板１０ｍ，每个钻场布置５个钻孔，孔径为　或同一煤层未隔离的巷道相通，即采空区有漏风通道，则此风流会　￣９１ｍｍ，孑Ｌ深１００ｍ，钻场间距８０ｍ，钻孔终端距煤层顶板１５ｍ、距　汇人工作面漏入采空区的风流中而流向工作面。　上巷水平距控制在２０ｍ以内，将钻孔口用钢管聚铵脂封好，安上抽　可见，进入采空区的风流通过采空区，风流带出瓦斯，逐渐返回　排管路即可开始抽放。抽放效果：顶板５个钻孔，用单台泵抽放时，　工作面，最后汇集于采面上隅角，所以，工作面上隅角为采空区瓦斯　每个钻孔瓦斯浓度一般在１０％　７０％，抽出瓦斯量大于１２　ｍ￣ｍｉｎ，　流入工作面的汇合处。　比用双台泵抽上隅角效果好，且与工作面生产互不影响，有效解决　１．２采面上隅角的风流状态是瓦斯超限的重要原因　了采面上隅瓦斯积聚问题。　采面上隅角靠近煤壁和采空区侧，风流速度很低，局部处于涡　２．４其他方法　流状态。这种涡流使采空区涌出的瓦斯难以进入到主风流中，从而　２，４．１建立采面尾排系统。沿工作面回风巷（采空区）铺一趟非金　使高浓度瓦斯在上隅角附近循环运动而聚集在涡流区中，形成了上　属的管子，可以使用水泥体。该管子与回风系统相连通（不是与采煤　隅角的瓦斯超限。若工作面上隅角出现滞后回柱，除上隅角存在的　工作面的回风巷），在采煤工作面上隅角处形成一个负压区，使采煤　涡流区外，在靠近切顶排处会出现微风区，采空区漏出的瓦斯在此　工作面上隅角处瓦斯沿管子流向回风流。　处积聚，更容易形成上隅角的瓦斯超限。　２．４．２三相泡沫挤压工作面上隅角瓦斯。采用三相泡沫技术，用　１．３采面上隅角处两面压差大小是瓦斯超限的一种原因　三相泡沫挤占瓦斯占据的空间来降低瓦斯浓度，三相即水、灰、氮　巷道风流中任一断面都具有静压、位压、动压，三种压力之和是　气，灰可采用黄泥、煤碳发电的炉渣等材料，水灰比ｆ质量比）１：４：１。　全压，全压差的大小决定着风流的方向和速度。由于上隅角处两面　该法具有处理速度快，教果明显的特点，这是发展的趋事。　的静压和位压是一样的，风流速度不一样，采煤工作面的风流到此　结束语　转弯，造成上隅角处风流速度变慢，上隅角两面的风流速度差降低，　经过以上分析，结合现场的实际情况，一旦采面上隅角出现瓦　此处风流速度大大减少，在上隅角处出现无速度差，甚至风流出现　斯超限，立即在采面上隅角安挡风幛；增大工作面的进风量、调高工　紊流。　用面的压差，检查与该工作面相关的所有密闭是否漏风，若漏风及　２上隅角瓦斯治理　时进行封堵。上述方法不能解决问题，要尽快安设专用抽出式风机　针对上隅角瓦斯超限的情况，通常的防治方法有１０种　即：ａ．　（风、水引射器）进行抽排。　设置上隅角临时挡风帘；ｂ．增大回采工作面风量Ｉｃ．设置采空区风　上述方法都是临时Ｉ生急性的措施，治理上隅角瓦斯超限的主要　幛；ｄ．采煤工作面安装局部通风机．ｅ．采煤工作面回风巷安设风、水　方法应该是：高位抽放，尾排，上隅角瓦斯抽排。其根本方法是开采　引射器；￡安设专用抽排风机；ｇ．高位抽放瓦斯；ｈ．建立采煤工作面尾　解放层，提前进行巷道抽排或预抽，使煤层瓦斯含量降到８ｍ３Ａ以　排系统；ｉ三相泡沫挤上隅角瓦斯；ｉ．改变通风方式等。现对我矿采区　下，其它的方法都具有不可确定性和不稳定性；所以治理上隅角瓦　的方法分别进行分析。　斯应提前考虑、提前施工，早投入，早见效。　２．１风幛法　参考文献　在末排柱从上巷上帮沿工作面向下设一档风幛，然后将抽排管　【１］张铁岗．矿井瓦斯综合治理技术【Ｍ】．北京：煤炭工业出版社，２００１．　伸人上隅角采空区里，管口对准高瓦斯点进行抽放。此法操作简单　易行。但存在下列问题：风幛漏风严重，抽排瓦期浓度低；每一循环　都需进行移风幛，缩抽排管工作，这期间上隅角瓦斯大量涌出，危险　一作者简介：张伟（１９８２一），男，汉族，２００７年毕业黑龙江科技学院采矿专业，本科学历，采矿助理工程师，现任龙煤控股集团双鸭山分公　司东荣三矿开拓区技术员。