煤礦初采期間的工作麵瓦斯抽放技術
作者：佚名
2011-12-09 19:58
來源：本站原創
初采期間的工作麵瓦斯抽放技術
1 初采期間瓦斯湧出特點
采煤工作麵瓦斯湧出除受煤瓦斯含量、地質構造、鄰近層瓦斯賦存狀況等自然因素影響外，還受開采強度、回采工藝等因素影響。在工作麵推進的過程中，瓦斯湧出量常會有起伏波動。但在回采初期，特別是老頂第1次來壓前，工作麵瓦斯湧出量相對較小、且比較均勻。其原因：
（1）采空區長度較小，工作麵丟煤總量較小。
（2）老頂尚未跨落，裂隙帶範圍小，還沒有形成鄰近層瓦斯向采空區流動的通道。
回采初期工作麵瓦斯來源比較簡單，主要是開采層本身，這是瓦斯治理工作上有利的一麵；在另一方麵，采空區較短，頂板破壞程度較小，在垂直方向上受采動影響的範圍也不大，因此一些常用的采空區抽放方法如采空區埋管、頂板走向鑽孔、傳統的頂板高抽巷等都不起作用或效果不好。
潘一礦在高瓦斯采煤工作麵采用了鑽透高抽巷、低位高抽巷等瓦斯抽放新技術，解決了工作麵初采期間的瓦斯的問題，目前已成為采煤工作麵初采期間治理瓦斯的主要手段。
2 工作麵初采期間鑽透高抽巷瓦斯抽放技術
即在煤層頂板布置高抽巷，嚴格控製巷道層位並調整其傾角，並在開切眼向高抽巷打大直徑鑽孔，人為地將二者進行溝通，利用高抽巷在初次來壓前就可抽放采空區瓦斯。
以2622（3）工作麵為例。煤層為13－1，工作麵走向長為960m，傾斜長180m，標高為－540～－570m，煤層傾角4°～9°，層厚4.38～5.0m，瓦斯含量為6～12 m3/t，工作麵絕對瓦斯湧出量為20～30 m3/min，綜采放頂煤，采高3m ，放煤高2m。
（1）高抽巷層位的選擇。在回風巷沿工作麵傾斜方向先施工平巷25.3m，然後改為與回風巷平行方向按5°爬坡施工，距13－1煤層20m，垂距時保持水平施工。為了使高抽巷在工作麵初采期間即能發揮作用，至距 設計長度剩餘60m時開始變向，降低層位，垂距降為10m，即前段60m布置在冒落帶。高抽巷斷麵規格為2.4m×2m，與回風巷水平距離為19～20m。
（2）頂板穿層鑽孔的施工。在2622（3）工作麵回采前，同工作麵開切眼距回風巷5m開始每隔2m向高抽巷施工1組頂板穿層鑽孔，鑽孔也要求鑽透高抽巷，孔徑為108mm，孔數為20個，鑽孔布置如圖1所示。
（3）抽放效果 03manbetx 。在2622（3）高抽巷安設兩路Φ273mm的焊接管，管路接至高抽巷以裏100m，抽放口周圍5m架設木垛保護。管路接好後，在高抽巷外口砌築兩道封閉牆，兩道牆之間用水泥灌實。抽放管與地麵抽放係統進行聯接，利用高抽巷通過鑽孔來抽放工作麵初采期間的瓦斯。
2622（3）工作麵開始回采第3日即開始抽放，在40m處（老頂未冒落之前）抽放濃度為15％～20％，抽放流量為6～9 m3/min，抽放率為40％，工作麵回風流的瓦斯濃度為0.5％～0.6％；當工作麵推進超過高抽巷40m（即老頂冒落後），高抽巷抽放量明顯增加，抽放濃度為30％～50％，抽放流量為12～16 m3/min，抽放率在50％以上，工作麵回風流的瓦斯濃度為0.5％～0.7％，有效地解決了工作麵初采及正常回采期間的瓦斯問題。高抽蒼的抽放量隨推進距離的變化曲線如圖2所示。
（4）注意事項。一是高抽巷的層位要處於采空區裂隙帶內；二是高抽巷的水平投影距回風巷的平等距離要控製在15～20m範圍內，距離過近會出現巷道漏氣；距離過遠，抽放巷道端頭不處在瓦斯富集區，抽放效果不好。
3 工作麵回采初期低位高抽巷瓦斯抽放技術
低位高抽巷是為專門解決采煤工作回采初期的瓦斯問題施工的一條短巷道。與高抽巷相比較，其長度短，層位低，服務時間也較短。
以2351（1）工作麵為例。工作麵走向長997m，傾斜寬185m，煤層傾角8°～10°，煤層厚1.64～2m，煤層自然瓦斯含量為6～7 m3/t，工作麵瓦斯絕對湧出量為15～16 m3/min ，采用高檔普采采煤方法，采高1.9m。
3.1 低位高抽巷的層位控製
在2351（1）工作麵回風下幫17°上山施工13m，距煤層頂板法距5m時改與回風巷平行方向施工50m至開切眼位置。與回風巷的垂直距離為5m，即布置在冒落帶內，水平距離為內錯10m。采用錨杆支護，斷麵規格為2m×2m。布置如圖3所示。
3.2頂板穿層鑽孔的施工
當低位高抽巷施工到位後，由工作麵開切眼向高抽巷施工頂板穿層鑽孔，鑽孔要求鑽透低位高抽巷。鑽孔孔徑為108mm，孔數為20個。然後在低位高抽巷外口砌築封閉牆，將兩路ф219mm瓦斯管從封閉牆內引出，與抽放係統進行聯接，利用低位高抽巷通過穿層鑽孔來抽放工作麵初采期間的瓦斯。其穿透鑽孔大致同前。
3.3抽放效果 03manbetx
開始回采第2d時開始抽放，推進40 m3/min 時（老頂未冒落前），抽放流量為3～4m3/min左右，最大可達5 m3/min 以上，抽放率達到40％，成功解決了工作麵初采期間的瓦斯問題。其抽放量隨推進距離的變化曲線如圖4所示。
4 工作麵尾抽巷瓦斯抽放技術
初采期間采用尾巷也可達到很好的抽放效果。以2351（1）工作麵為例。該工作麵煤怪傾角9°，煤厚1.9m煤層自然瓦斯含量為6～7 m3/t，工作麵瓦斯絕對湧出量為16～18 m3/min ，采用綜合機械化采煤方法，采高1.9m。
沿工作麵開切眼方向跟煤層頂板向上施工7m，然後改與上風巷平行方向向煤層頂板施工50m平巷，再改向與上風巷貫通，斷麵為2.4m×2m。尾抽巷的長度為50m，與回風巷外錯6m、當工作麵回采前，在尾抽巷外口砌築2道封閉牆，然後將兩路Φ219 mm瓦斯管從封閉牆內引出，與地麵抽放係統進行聯接，尾抽巷的布置如圖5所示。
工作麵開始回采第2d尾抽巷即開始抽放。在工作麵回采初期的50m（老頂未冒落前），抽放流量一直保持在4～6 m3/min ，抽放率達50％以上，保證了工作麵的 安全生產。
5經濟效益 03manbetx
（1）解決了高瓦斯采煤工作麵初采期間的瓦斯超限問題。工作麵在初采期間即可進行瓦斯抽放，改變了高濃度瓦斯向上隅角流動的流場分布狀況，使上隅角處的瓦斯濃度和回風瓦斯濃度大幅下降，解決了初采期間上隅角及回流瓦斯濃度超限問題，因瓦斯超限斷電造成機械設備重負荷開停現象大大減少，降低了機械 02manbetx.com 發生的頻率。
（2）實現了工作麵的高產高效。高檔普采工作麵在初采期間的月產量由原來的2～3萬t提高到3～4萬t，綜采工作麵在初采期間的月產量由原來的4～5萬t提高到了6～8萬t，保證了工作麵的高產高效。
（3）高抽巷、尾抽巷等專用巷道的斷麵不，施工進度快， 管理簡單 安全，技術經濟合理，抽放效果也比上隅角埋管、頂板走向鑽孔等方法理想，因此成為潘一礦目前解決高瓦斯采煤工作麵初采和正常回采期間瓦斯問題的主要方法。
采煤工作麵瓦斯湧出除受煤瓦斯含量、地質構造、鄰近層瓦斯賦存狀況等自然因素影響外，還受開采強度、回采工藝等因素影響。在工作麵推進的過程中，瓦斯湧出量常會有起伏波動。但在回采初期，特別是老頂第1次來壓前，工作麵瓦斯湧出量相對較小、且比較均勻。其原因：
（1）采空區長度較小，工作麵丟煤總量較小。
（2）老頂尚未跨落，裂隙帶範圍小，還沒有形成鄰近層瓦斯向采空區流動的通道。
回采初期工作麵瓦斯來源比較簡單，主要是開采層本身，這是瓦斯治理工作上有利的一麵；在另一方麵，采空區較短，頂板破壞程度較小，在垂直方向上受采動影響的範圍也不大，因此一些常用的采空區抽放方法如采空區埋管、頂板走向鑽孔、傳統的頂板高抽巷等都不起作用或效果不好。
潘一礦在高瓦斯采煤工作麵采用了鑽透高抽巷、低位高抽巷等瓦斯抽放新技術，解決了工作麵初采期間的瓦斯的問題，目前已成為采煤工作麵初采期間治理瓦斯的主要手段。
2 工作麵初采期間鑽透高抽巷瓦斯抽放技術
即在煤層頂板布置高抽巷，嚴格控製巷道層位並調整其傾角，並在開切眼向高抽巷打大直徑鑽孔，人為地將二者進行溝通，利用高抽巷在初次來壓前就可抽放采空區瓦斯。
以2622（3）工作麵為例。煤層為13－1，工作麵走向長為960m，傾斜長180m，標高為－540～－570m，煤層傾角4°～9°，層厚4.38～5.0m，瓦斯含量為6～12 m3/t，工作麵絕對瓦斯湧出量為20～30 m3/min，綜采放頂煤，采高3m ，放煤高2m。
（1）高抽巷層位的選擇。在回風巷沿工作麵傾斜方向先施工平巷25.3m，然後改為與回風巷平行方向按5°爬坡施工，距13－1煤層20m，垂距時保持水平施工。為了使高抽巷在工作麵初采期間即能發揮作用，至距 設計長度剩餘60m時開始變向，降低層位，垂距降為10m，即前段60m布置在冒落帶。高抽巷斷麵規格為2.4m×2m，與回風巷水平距離為19～20m。
（2）頂板穿層鑽孔的施工。在2622（3）工作麵回采前，同工作麵開切眼距回風巷5m開始每隔2m向高抽巷施工1組頂板穿層鑽孔，鑽孔也要求鑽透高抽巷，孔徑為108mm，孔數為20個，鑽孔布置如圖1所示。
（3）抽放效果 03manbetx 。在2622（3）高抽巷安設兩路Φ273mm的焊接管，管路接至高抽巷以裏100m，抽放口周圍5m架設木垛保護。管路接好後，在高抽巷外口砌築兩道封閉牆，兩道牆之間用水泥灌實。抽放管與地麵抽放係統進行聯接，利用高抽巷通過鑽孔來抽放工作麵初采期間的瓦斯。
2622（3）工作麵開始回采第3日即開始抽放，在40m處（老頂未冒落之前）抽放濃度為15％～20％，抽放流量為6～9 m3/min，抽放率為40％，工作麵回風流的瓦斯濃度為0.5％～0.6％；當工作麵推進超過高抽巷40m（即老頂冒落後），高抽巷抽放量明顯增加，抽放濃度為30％～50％，抽放流量為12～16 m3/min，抽放率在50％以上，工作麵回風流的瓦斯濃度為0.5％～0.7％，有效地解決了工作麵初采及正常回采期間的瓦斯問題。高抽蒼的抽放量隨推進距離的變化曲線如圖2所示。
（4）注意事項。一是高抽巷的層位要處於采空區裂隙帶內；二是高抽巷的水平投影距回風巷的平等距離要控製在15～20m範圍內，距離過近會出現巷道漏氣；距離過遠，抽放巷道端頭不處在瓦斯富集區，抽放效果不好。
3 工作麵回采初期低位高抽巷瓦斯抽放技術
低位高抽巷是為專門解決采煤工作回采初期的瓦斯問題施工的一條短巷道。與高抽巷相比較，其長度短，層位低，服務時間也較短。
以2351（1）工作麵為例。工作麵走向長997m，傾斜寬185m，煤層傾角8°～10°，煤層厚1.64～2m，煤層自然瓦斯含量為6～7 m3/t，工作麵瓦斯絕對湧出量為15～16 m3/min ，采用高檔普采采煤方法，采高1.9m。
3.1 低位高抽巷的層位控製
在2351（1）工作麵回風下幫17°上山施工13m，距煤層頂板法距5m時改與回風巷平行方向施工50m至開切眼位置。與回風巷的垂直距離為5m，即布置在冒落帶內，水平距離為內錯10m。采用錨杆支護，斷麵規格為2m×2m。布置如圖3所示。
3.2頂板穿層鑽孔的施工
當低位高抽巷施工到位後，由工作麵開切眼向高抽巷施工頂板穿層鑽孔，鑽孔要求鑽透低位高抽巷。鑽孔孔徑為108mm，孔數為20個。然後在低位高抽巷外口砌築封閉牆，將兩路ф219mm瓦斯管從封閉牆內引出，與抽放係統進行聯接，利用低位高抽巷通過穿層鑽孔來抽放工作麵初采期間的瓦斯。其穿透鑽孔大致同前。
3.3抽放效果 03manbetx
開始回采第2d時開始抽放，推進40 m3/min 時（老頂未冒落前），抽放流量為3～4m3/min左右，最大可達5 m3/min 以上，抽放率達到40％，成功解決了工作麵初采期間的瓦斯問題。其抽放量隨推進距離的變化曲線如圖4所示。
4 工作麵尾抽巷瓦斯抽放技術
初采期間采用尾巷也可達到很好的抽放效果。以2351（1）工作麵為例。該工作麵煤怪傾角9°，煤厚1.9m煤層自然瓦斯含量為6～7 m3/t，工作麵瓦斯絕對湧出量為16～18 m3/min ，采用綜合機械化采煤方法，采高1.9m。
沿工作麵開切眼方向跟煤層頂板向上施工7m，然後改與上風巷平行方向向煤層頂板施工50m平巷，再改向與上風巷貫通，斷麵為2.4m×2m。尾抽巷的長度為50m，與回風巷外錯6m、當工作麵回采前，在尾抽巷外口砌築2道封閉牆，然後將兩路Φ219 mm瓦斯管從封閉牆內引出，與地麵抽放係統進行聯接，尾抽巷的布置如圖5所示。
工作麵開始回采第2d尾抽巷即開始抽放。在工作麵回采初期的50m（老頂未冒落前），抽放流量一直保持在4～6 m3/min ，抽放率達50％以上，保證了工作麵的 安全生產。
5經濟效益 03manbetx
（1）解決了高瓦斯采煤工作麵初采期間的瓦斯超限問題。工作麵在初采期間即可進行瓦斯抽放，改變了高濃度瓦斯向上隅角流動的流場分布狀況，使上隅角處的瓦斯濃度和回風瓦斯濃度大幅下降，解決了初采期間上隅角及回流瓦斯濃度超限問題，因瓦斯超限斷電造成機械設備重負荷開停現象大大減少，降低了機械 02manbetx.com 發生的頻率。
（2）實現了工作麵的高產高效。高檔普采工作麵在初采期間的月產量由原來的2～3萬t提高到3～4萬t，綜采工作麵在初采期間的月產量由原來的4～5萬t提高到了6～8萬t，保證了工作麵的高產高效。
（3）高抽巷、尾抽巷等專用巷道的斷麵不，施工進度快， 管理簡單 安全，技術經濟合理，抽放效果也比上隅角埋管、頂板走向鑽孔等方法理想，因此成為潘一礦目前解決高瓦斯采煤工作麵初采和正常回采期間瓦斯問題的主要方法。
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