高瓦斯矿井掘进工作面的瓦斯综合治理

高瓦斯矿井掘进工作面的瓦斯综合高瓦斯矿井掘进工作面的瓦斯综合 治理治理 1 概况 寺河矿属于高瓦斯矿井 当巷道掘进进入煤层或其它地质构造 繁杂的地段 瓦斯涌出量突然增大 随着巷道向前不断掘进 其工作面及回风风流中的瓦斯浓度也在增加 为保证巷道施工 的顺利进行 必须降低工作面及其回风风流中的瓦斯浓度 在 不影响工程进度和尽量减少投资的情况下 采用了在工作面增 大供风量 在回风段瓦斯涌出量大的地方来抽放瓦斯 降低回 风的瓦斯浓度 这种方法在实践中取得了良好的效果 为降低 巷道的瓦斯浓度开辟了一条新途径 2 工程及地质情况 东胶巷道较长 巷道断面只有 12 5m2 与东轨道运输大巷平行 施工 在施工时 从巷道的两端进行相向贯通 根据瓦斯涌出 情况 为满足通风和运输要求 间隔一定距离与东轨巷施工一 横贯 原设计巷道沿 3 煤层底板施工 但在由东向西的实际施 工过程中 煤层倾角变化较大 并有反坡现象 巷道向西施工 560m 后 进入全岩施工 当施工到 1020m 时 即到了 15 横 贯 巷道又进入了 3 煤层 此时 正处在背斜间的鞍部位置 由于受地压的影响 巷道围岩破碎 瓦斯涌出增加 当巷道又 向前掘进了 80m 在正常施工时 巷道工作面及回风段的瓦斯 绝对涌出量达 13m3 min 其中工作面瓦斯绝对流出量达 8m3 min 现寺河矿东盘区施工又分东 西两翼 其风量分配基本相等 利用矿主要通风机对井下进行通风 其最大风量可达 20000m3 min 3 瓦斯治理措施 由于工作面及回风段的瓦斯涌出量大 3 煤层的透气性较好 瓦斯在自然状态下其释放时间较长 为保证在与其治理过程中 不影响巷道的正常施工 采用局部通风机通风 加速巷道成巷 与瓦斯抽放综合治理的措施 3 1 工作面的瓦斯治理 由于巷道工作面绝对瓦斯涌出量达 8m3 min 为保证工作面能 正常生产 其瓦斯浓度不得超过 1 因此巷道风量为 q 8 1 1 7 1360m3 min 选用 2 台 2 30kw 局部通风机和 2 台 28kw 局部通风机配直径 800mm 的风筒对工作面进行通风 其总供风量可达 1500m3 min 3 2 回风段的瓦斯治理 由于巷道回风段的绝对涌出量达 5m3 min 巷道的掘进断面又 只有 12 5m3 只利用局部通风机通风已不能保证巷道的回风畅 通和满足生产的需要 故采取将回风段的瓦斯抽放到全风压巷 道中 且加快巷道成巷 以降低工作面及回风风流中的瓦斯浓 度 1 瓦斯泵的选择 巷道回风段瓦斯绝对涌出量达 5m3 min 在安上瓦斯抽放泵后 瓦斯的抽放量预计可达 6 7m3 min 在 抽放过程中 由于巷道围岩的裂隙和巷道底板的漏风 预防抽 放的瓦斯浓度初期在 50 左右 由此可得 瓦斯泵的抽出速率为 7 50 14m3 min 根据瓦斯抽出速率选用 ywb 15 型瓦斯抽放泵 其最大抽出量 可达 15 1m3 min 2 钻空布置 首先从回风段距全负压通风口 5m 处向工作面 方向的巷道两帮钻孔 由于该段巷道初喷已经完成 喷厚为 60mm 巷道内的瓦斯主要来自巷道的底板 底板煤层还有 2 5m 左右 故钻孔口布置在距底板上 0 5m 处 这样可防止 钻孔大量被堵塞 便于封孔 钻孔角度与巷道中线成 60 夹角 根据巷道底板有 2 5m 厚的煤层 钻孔浓度确定为 4 0m 这样 既可打透煤层 又有利于采用 7655 型风钻打眼 钻孔直径为 72mm 该段巷道围岩破碎 煤层的透气性较好 瓦斯排放范围 预防每孔为 4m 故钻孔间距确定为 4m 这样能有效地抽放出 围岩的瓦斯 3 封孔 钻孔打好后 首先用压风吹出孔内的煤粉 积水等 然后即可进行封孔 为保证抽出的瓦斯浓度较高 增加抽放效 果 封孔长度为 2 0m 封孔管采用 dn25 钢管制成 其长度为 3 2m 在管的 2 m 处 焊上直径 70mm 的挡板 在距封孔管挡 板内 1 0m 段均匀钻上直径 5mm 的筛孔若干个 并用铁板封闭 管的里端口 以防煤粉堵管或进入瓦斯抽放泵 距封孔管外端 0 1m 处安设一闸阀 dn25 以便瓦斯抽放泵检修和抽放主管 处理时防止瓦斯涌出 在封孔管的最外端加工成笋字头 以便 外接胶管 4 抽放管路布置 根据抽放泵最大流量为 15 1m3 min 主 管选用 159mm 的无缝钢管 钢管布置在巷道未挂电缆的一侧 管道下每隔 5m 垫上 0 2m 厚的木垫 管道离巷道帮 0 1m 以保 证管道与其它带电设备和物体隔开 在主管的端部设置分支器 每一个分支器上设置 10 个分支 分支采用 dn25 的钢管加工 其长度为 0 2m 端部加工成笋字头 每一分支器的末端安一闸 阀 分支器的分支与封孔管间采用 30mm 胶管联接 在瓦斯抽 放泵前 10m 处的 159 钢管上安设一分支管 dn50 和一闸阀 nd50 当抽出的瓦斯量小时 做配气使用 以减小抽放泵 的负压 在排气口进风侧 30m 处和回风侧 50m 处设置一栅栏 此段为瓦斯稀释段 3 3 通风系统调整 在瓦斯抽放泵运转前 增加调节抽风机的风量到 8000m3 min 经过瓦斯排放口处的风量达 4000m3 min 用来降低一翼回风和 总回风的瓦斯浓度 4 综合治理瓦斯的效果 1 东胶巷在采用工作面局部通风机通风 回采段加快巷道成 巷和瓦斯抽放后 巷道内瓦斯浓度明显下降 在瓦斯抽放前工 作面回风流中的瓦斯浓度为 1 1 造成