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第26卷第4期 2007年4月 煤炭技术 ＿ Vol.26, No.4 Apr,2007 采用多方法抽放治理采面瓦斯的研究 黎开勋 （水城矿业集团公司， 贵州六盘水553000 摘要以采面瓦斯治理为重点研究对象，介绍多种抽放方式综合治理瓦斯的技术，使采面瓦斯治理效果较好，确 保了安全生产。 关键词工作面；瓦斯抽放；瓦斯治理 中图分类号ID712 文献标识码A 文章编号1008 -8725 2007 04 -0054 -03 Research on Face Gas Management with Multi - s of Gas Drainage Ll Kai - xun Shuicheng Mining Indus历Group comp. , Liupanshui 553000, China Abstract The gas management of coal face is regarded as an important research object. Many kinds of gas drainge ways of comprehensive management are introduced. The good effect of face gas management is ob tained . The safe production is ensured . Key words face; gas drainage; gas management 0 概况 大河边煤矿于 1970 年建成投产，生产能力 90 万tla,为煤与瓦斯突出矿井。矿井布置方式为斜井 开拓，开采方式为走向长壁后退式开采。矿井主采 煤层 5 层，为 1 ,7 ,11 ,13 和 34 煤层，煤层倾角 释释释释钰释释释释释沪戌1年珠释铎沪洼钰铎释释释释彗释料料彗砰砰释砰砰释料岭释释释释释释释砰琴轻 层的拉应力增加，当超过煤的抗拉强度时，则出现侧 向拉裂失稳片落。 2.3 工作面推进速度的影响 煤体在地应力作用下具有蠕变性。 工作面在采 煤过程中，随着割煤移架不断前进，煤壁前方一定距 离内煤体中的应力不断发生变化。原有的力的平衡 被打破后，上覆岩体下沉，煤壁前方塑性变形进一步 向前延展，其顶板下沉量在一定时间内随着时间的延 长而不断增加。如果工作面推进速度慢，就会造成顶 板下沉量增大，煤壁片帮严重甚至会引起冒顶。 3 煤壁片帮预防措施 在影响片帮的诸因素中，有些是不可改变的，如 地质条件，但有些是可以加以控制的，如果能够有效 地控制这些影响因素，则可控制或减少片帮，保证工 作面正常生产。 3.1 提高支架初撑力 2301大采高工作面支架初撑力偏低问题，一般 不是由泵站压力小或管路损失大所造成，主要是支 撑操作时间短，操作顺序不当所造成。 因此，支架工 应在升架操作时，观察支架间显示屏中的初撑力读 数或立柱上压力表读数，保证足够的操作时间，达到 额定的初撑力。这样才能及时有效地控制顶板下 沉，从而控制煤壁片帮。 3.2 及时支护 实践表明，滞后采煤机组 1 - 2 架，马上移架支 护顶板，及时打出防片帮板，对防治片帮，可以收到 良好效果。 收稿日期双Tl -01 -10; 修订日期2007-02-05 3.3 加快推进速度 尽抵加快工作面推进速度，减少每一循环的顶 板总下沉量，控制煤壁片帮。工作面停产大修时，要 尽最在煤层较薄、采高较低、顶板较好的地段进行， 并用单体柱加强支护，以防片帮扩大，造成冒顶。 3.4 尽可能采用俯斜回采 2301 工作面进行仰斜开采时，片帮的频次与严 重程度远远大于水平或俯斜开采，每一循环中，仅处 理片帮落煤所用的时间就占整个循环工作时间的一 半，造成工作面推进速度缓慢，片帮继而加剧。因 此，设计盘区时，应力求避免采面仰斜开采，尽可能 采用俯斜回采。 3.5 控制采高 理论与实践均证明，采高越大，工作面煤壁片帮 越严重，造成支架前梁与防片帮板不能及时有效地 发挥支护作用，尤其在顶板破碎条件下，容易造成支 架前方冒顶。因此，在围岩破碎的情况下，可采取降 低采高的方法减少片帮，减少架前空顶距。 3.6 其它措施 除了上述行之有效的措施可以防治或减少煤壁 片帮和冒顶外，减少采煤机截深，提高其牵引速度、 带压拉架、加固煤壁等措施对 于减少片帮也是有 效的。 参考文献 [] 徐芝纶．弹性力学简明教程[M].北京高等教育出版社，1991. [2]何福保，沈亚鹏．板壳理论[M].西安西安交通大学出版社， 1993. [3]钱鸣高，刘听成矿山压力及其控制[M].北京煤炭工业出版 社，1989. 作者简介黎开勋1957-男，贵州遵义人，工程师，1981年毕业于贵州煤炭学校采矿专业，现任水城矿业集团公司副总工程师。 第 4期 黎开勋 采用多方法抽放 治理采面瓦斯的研 究 。 5 5 2 5～ 2 7 。 。开采水平为 1 3 7 6～1 3 1 7 m水平。现正在 对 1 3 1 7 ～1 1 0 0 m水平进行延深。 矿井采用多井 口进风， 两条专用总回风道回风 ， 为分区抽出式通风。矿井总 回风量为 7 3 7 7 m 3 ／ m i n ， 绝对瓦斯涌出量 4 7 ． 1 4 m 3 ／ mi n ， 其 中抽放瓦斯 2 5 ． 2 9 m3 ／ mi n，矿井抽放率为 5 3 ． 6 4 ％。 1 试验采面通风瓦斯情况 N 1 1 0 4 采面为高档普采， 全部垮落法管理顶板， 全负压上行通风 ， 开采标高为 1 3 7 6～1 3 1 7 m， 走向长 5 2 0 m ， 平均斜长 1 4 0 m ， 采高2 ． 0 m 。煤层瓦 斯含量 l 4 ． 2 7 r n 3 ／ t ， 距上主采层 7 煤层 3 O ～4 0 m， 距 下主采层 l 3 煤层 5～1 0 m， 为 l 3 突出煤层的解放 层。该面配风 1 5 0 0 r n 3 ／ m i n ， 回风瓦斯绝对量 l 7 ． 2 5 r n 3 ／ m i n ， 回风瓦斯浓度经常处于临界状态， 致使该工 作面停产整改。 2 抽放系统状况 大河边煤矿现有瓦斯抽放系统 4 套， 即高负压、 低流量瓦斯抽放系统 2套 2 B E 3 4 2 0 2 B Y 3 真空泵 4 台 ， 低负压、 大流量瓦斯抽放 系统 2套 2 B E 3 5 0 6 2 B Y 3真空泵 4台 ， 2 0 0 5年抽放 瓦斯 总量 1 0 8 0万 r n 3 ， 利用量 3 9 4万 r n 3 。 高负压 、 低流量瓦斯抽放系统主要进行专用集 中瓦斯巷及掘进工作面超前预抽瓦斯和本煤层抽放 瓦斯。低负压 、 大流量瓦斯抽放系统主要进行采煤 工作面上隅角及高位钻孑 L 采面开采时抽放瓦斯。 3 抽放措施 根据大河边煤矿煤层瓦斯赋存情况 ， 结合多年 抽放经验 ， 探索 出采用 多种方法综合抽放 治理采面 瓦斯， 现介绍如下 1 本煤层抽放瓦斯。在采煤工作 面运输巷和 回 风巷掘进期间， 沿工作面煤层倾斜方向布置平行 钻孑 L ， 钻孑 L 间距为 2 5 m， 运输巷和 回风巷 的钻孑 L 交错布置， 分别连管进行抽放 ， 见图 1 。 切 眼 图 1 本 煤层抽 放瓦斯示意图 2 煤层底板专用集 中瓦斯巷抽放煤层群瓦斯。 在煤层底板布置专用集 中瓦斯抽放巷 ， 每间隔 l 5～ 2 0 m布置钻场 ， 在钻场 内布置扇形 穿层钻孑 L ， 终孑 L 抽放半径为 5 m， 对煤层群瓦斯进行采前预抽 ， 解放 层开采时， 进行卸压抽放， 见图2 。 回风巷 1 ， 一 ， ’ 。 钻 孔 一 | l 一 ‘ - ～ 。 0 0 一 一 ● ◆ ◆ 一 集中瓦斯巷 图2 专用集中瓦斯巷抽放示意图 3 采空 区抽放瓦斯 。采煤 工作面 回风巷采用 埋管迈步抽放。沿采煤工作面回风巷敷设瓦斯抽放 主管路至开切眼， 然后在瓦斯抽放主管上每间隔 l 5 ～ 2 0 m设一个“ 三通” 及阀门， 沿“ 三通” 敷设迈步管 至上隅角采空区与主管并联进行埋管迈步抽放 。在 抽放负压作用下使采空区形成一个稳定风流状态， 控制采空区因全负压作用而涌出的瓦斯， 从而降低 回风流风排瓦斯量。 4 高位钻孑 L 抽放瓦斯。在采煤工作 面回风巷 从切眼处开始每间隔 5 O m布置一个高位钻场， 在钻 场内布置 4～6 个大直径抽放钻孑 L ／ , 8 9～ l 1 0 m m ， 终孑 L 距离距煤层顶板 8～1 5 m。随着工作面的开采 推进， 由于顶板垮落产生裂隙带， 利用高位钻孑 L 抽放 裂隙带瓦斯 ， 从而减少风排瓦斯涌出量 ， 如图 3 。 钻孔 抽放管道 风巷 j j 喜 霉零 i 切 眼 运输巷 图 3 高位钻孔抽放瓦斯示意图 4 效果 分析 在 N l 1 0 4 高档普采工作面进行多方法抽放瓦斯试 验过程中， 重点对抽放瓦斯的可行性、 抽放钻孑 L 合理的 空间位置、 抽放量 、 抽放浓度及抽放瓦斯效果进行了研 究。抽放前后回风巷瓦斯变化情况如表 1 所示。 表 1 N l 1 0 4高档普采工作面多方法抽放前后 回风巷瓦斯变化情况 通过上述对 比分析表 明 采煤工作面采用多种 方法综合抽放瓦斯 ， 能使采面瓦斯得到根本治理。 5 注意事项 1 在采掘布局上 ， 要尽量考虑较长的瓦斯治理 时间和预抽时间。 2 煤层底板专用集 中瓦斯巷布置尽量合理 ， 选 在岩层较好 的层 位， 有利 于穿层钻孑 L 施 工和抽放 范 围扩大。 3 钻孑 L 布置设计合理， 施工要求高， 对不同岩 性施工工艺方法得当， 同时加强封孑 L 施工管理 。 4 确保抽放系统稳定可靠 ， 加强参数测定基 础 工作 ， 定期分析抽放效果。 6 结论 总之 ， 采煤工作面采用多种方法综合抽放瓦斯 ， 对采面通风瓦斯管理有着积极 的作用 ， 真正达到了 瓦斯治理治本的 目的， 从根本上解决采煤工作面 回 采时瓦斯超 限问题 ， 保证了采面的正常生产。对解 放层或突出煤层的开采 ， 采用多种抽放措施治理瓦 斯有较好 的效果。 维普资讯