在地質構造區域掘進的瓦斯噴出治理

1 概況

煤礦隨著開采深度的增加，瓦斯也在不斷增大。其中發生變化比較大的主要集中在地質構造帶。

滴道礦九井為高瓦斯井，瓦斯絕對湧出量為10.98m³/min,相對湧出量為20.95 m³/t。開采到2002年以後分為東西采區。東采區從1960年開采，主要開采20、19、18、17、12層煤，至1999年前開采到11路水平，開拓準備過程中遇地質構造帶未發現瓦斯噴出現象。2000年以後，開拓準備在左12路以下水平，開拓準備掘送過程中，每遇到小的地質構造帶瓦斯湧出都比較大，變化最明顯的就是2003年3月掘送左12路20層大巷，當大巷掘送150m時遇一小正斷層，落差4m，傾角40°，當斷層暴露後，在頂板斷層處發生瓦斯噴出現象，噴出時伴有響聲。大巷當時采用11kW風機供風，風機供風量在300 m³/min以上，末端風量在100 m³/min，大巷回風量在120 m³/min。正常掘進回風瓦斯濃度在0.4％，絕對湧出量0.48 m³/min，遇斷層噴出後回風流瓦斯濃度在1.5％，絕對湧出量為18 m³/min。按以往經驗，噴出幾天後，瓦斯濃度會逐漸降低。這次停工排放半個月後，瓦斯濃度不降，當時130采煤隊在左13路18層開采，為保證130采煤隊的安全生產，及時對大巷進行了封閉。

左13路20層為九井13路水平的上部層，采高為2.0m，開采主要為解放12～19層瓦斯，這次瓦斯變化增大的原因：①20層是深部未開采層。②開采深部瓦斯梯度增加。③20層的上部21～23層，距離為10～30m。④地質構造帶為正斷層，（開放性斷層）容易與其它層溝通並裂隙內儲存大量瓦斯。

東采左10～13路通風係統見圖1。



圖1 東采左10～13路通風係統示意

2 防治措施

（1） 左13路20層外部破閉，裏部在大巷140m位置，重新封閉。

（2） 在大巷130m位置送20層回風上山。

（3） 在大巷135m位置打鑽（見圖2），打鑽時必須穿透前方斷層。



圖2 左13路20層鑽孔布置圖

（4） 上山送透後，打鑽也必須結束；調整東采左10～13路整個通風係統（見圖3）。

（5） 調整路線：左13路20層→20層上山→左12路19層大巷→回風斜上→左11路

20層平巷→總排。



圖3 東采左10～13路通風係統調整後示意

抽排係統：鑽孔→抽排管路→左13路18層石門（石門安設密閉）→左13路18層裏部石門→左13路18層空區→左11路風道。

（5）破開裏部密閉排放瓦斯，工作麵斷層處用局部通風機正壓通風，處理了斷層瓦斯湧出。

（6）擴大掘送斷麵7 m²以上，加大巷道供風量，降低大巷回風瓦斯濃度。

（7）具備條件時，安設抽排泵，抽放斷層瓦斯。

通過上述治理，現工作麵已通過斷層區，大巷回風瓦斯在0.5％，絕對湧出量為0.5 m³/min，保證了左13路20層的正常安全掘送。