邢台矿瓦斯涌出异常区综采面跨巷回采瓦斯治理技术

邢台矿瓦斯涌出异常区综采面跨巷邢台矿瓦斯涌出异常区综采面跨巷 回采瓦斯治理技术回采瓦斯治理技术 1 概况 邢台矿采用中央竖井阶段平巷 采区石门开拓方式 矿井通风 方式为混合式 即 东翼和二采区是中央并列式 西翼其他区 为对角式 204 工作面为一个瓦斯涌出异常且由 203 共和面跨 二采区回风巷开采进入三采区的综采工作面 见图 1 图 1 204 工作面巷道布置示意图 2 瓦斯来源分析 采煤工作面瓦斯来源主要有 3 个方面 1 煤体赋存瓦斯释放 2 煤层顶 底板瓦斯析出 3 采空区瓦斯涌出 瓦斯来源不同 治理技术也有相应的侧重 由图 1 知 204 工 作面采空区与二采区回风巷相连 使得跨巷回采后的采空区处 于中央风井与西风井共同作用之下 采空区漏风情况非常复杂 且难以杜绝 204 工作面回采初期瓦斯绝对涌出量相对较小 仅有 4 2m3 min 近期 受漏风 断层等诸多因素影响 瓦斯 绝对涌出量曾高达 16 m3 min 致使上隅角和回风巷风流中瓦 斯严重超限 直接威胁着工作面的安全生产 为了搞清 204 工作面瓦斯来源 首先 对 204 工作面回风流瓦 斯浓度和风量定时测量 其次 对沿途通风设施开启情况和上 隅角气体变化进行调查 最后 将数据绘制成图 2 和图 3 图 2 瓦斯涌出量与工作面风量变化曲线 图 3 设施开启与上隅角气体变化曲线 由图 2 知 204 综采工作面瓦斯绝对涌出量随回采工序变化不 大 有时出现随风量增加瓦斯绝对涌出量反而上升的现象 曲 线的反弹现象说明煤体本身赋存的瓦斯以及断层出现均不是瓦 斯涌出异常的主要因素 由图 3 知 当 450m 东大巷风门 图 1 中的 1 4 5 风门 频繁开启时 204 工作面上隅角瓦斯浓度急剧上升 此现象表 明 450m 东大巷风门开启时 二采区风量增加 风压增大 迫使跨后采空区高浓度瓦斯向 204 工作面移动 3 瓦斯治理技术措施 3 1 调整系统引导瓦斯 综上分析 204 共作面瓦斯异常主要原因是跨后采空区高浓度 瓦斯向 204 工作面运移的结果 由图 1 分析知 跨后采空区属 于角联风路 其漏风方向有三种情况 高浓度瓦斯流向 204 工作面空间 引入二采区回风巷 静止不动 跨后采空区漏风静止不动的情况受通风设备影响很难实现 而 将高浓度瓦斯引入二采区回风巷的方案解决 204 工作面瓦斯问 题容易实现 首先摘除二采区回风巷风门 2 风门 其次再 缩小 450m 东巷口调节风门 1 风门 风窗 控制二采区总进 风量 调节二采区风压 使跨后采空区高浓度瓦斯向二采区回 风巷缓慢运移 其次 利用二采区风量稀释涌出的高浓度瓦斯 通风系统调整之后 相当于 204 工作面补加一条可控瓦斯排放 巷 一方面 保证二采区正常生产 另一方面 使 204 工作面 瓦斯得到有效治理 3 2 增加综采工作风量 1 拆除设施疏通风路 由公式 h rq2 和 r lu s2 知 风压 h 不变时 减小风阻 r 可以提高风量 q 而减小风阻 r 的最好 方法是扩大通风断面 s 为此 拆除废旧通风设施 增大了通 风断面 减小了通风阻力 使 204 综采工作面风量增加近 100 m3 min 2 合理压缩其它地点用风 临时封闭 600 采区和 0 采区 节 约风量近 400 m3 min 随着 7713 工作面回采结束 缩减七采 区风量 300 m3 min 其他各处压缩风量 150 m3 min 使得 204 综采工作面风量将增加 175 m3 min 最终使 204 综采工作面有 效风量达到 1 000 m3 min 保证了安全生产 3 3 上隅角瓦斯治理 瓦斯向工作面上隅角运移过程中 随着液压支架架后漏风风速 的降低边运移边上浮 当上隅角存在涡流时 就会出现瓦斯积 聚 通风系统调整后 跨后采空区瓦斯对 204 工作面生产的影 响减小 而上隅角瓦斯积存问题则显得较突出 针对瓦斯运移规律采取以下措施进行治理 在进风隅角设立 风帐或临时密闭 避免风流直射采空区 从而减少采空区漏风 安设专用风机处理上隅角涡流区高浓度瓦斯 剪切顶锚杆 使顶板及时冒落 缩短悬顶距离 临时密闭 减小瓦斯积存 空间 3 4 治理效果 通过综合治理 效果显著 204 工作面回风风流中瓦斯浓度保持 在 0 4 0 6 之间 二采区回风巷瓦斯浓度稳定在 0 6 左右 204 工作面上隅角瓦斯浓度在 1 以下 4 结论 1 工作面瓦斯涌出中采空区瓦斯占主要地位时 单凭提高工 作面有效风量 效果不明显 要以控制源头为主 进行综合治 理 2 204 工作面采用跨巷回采设计 采空区漏风难以杜绝 不 仅给瓦斯治理带来很大因难 而且对采空区防灭火极为不利 建议在低瓦斯矿井的