工作面上下层同时开采时的瓦斯综合治理

工作面上下层同时开采时的瓦斯综工作面上下层同时开采时的瓦斯综 合治理合治理 1 矿井概况 鸡西矿业集团公司东海煤矿年设计生产能力 90 万 t 矿井 瓦斯涌出量为 63 7m3 min 相对瓦斯涌出量为 24 88 m3 t 属 高瓦斯矿井 各煤层不易自燃 主要通风机型号为 bdk 8 28 电机功率为 400 2kw 总排风量 9 200 m3 min 负压 2 8kpa 分五 六 2 个采区 五采区瓦斯绝对涌出量为 23 7 m3 min 可 采煤层 4 层 主采煤层分别为 32 层和 35 层 同时也是主含 瓦斯层 五采区布置 2 个采煤工作面 采用长壁走向后退式开采 2003 年 2 个采面同时开采右部煤层 其中 195 采煤面采上部 32 层 右五路 右六路 工作面采高 1 2 m 工作面长度 180m 196 采煤工作面采下部 35 层 右四路 右五路 工作 面采高 1 7m 采面长度 185m 32 层与 35 层间距 57m 2 个工 作面属于上下面同时回采 32 层先开采 35 层后开采 开始 时 2 面错距 120m 但由于开采速度不同 196 采面速度快 2 个工作面错距控制在不小于 40m 195 队工作面设计风量 500 m3 min 供风量 720 m3 min 上巷瓦斯浓度 0 8 在 32 层右四路设有尾排 196 采面设计 风量 600 m3 min 供风量 850 m3 min 上巷回风瓦斯浓度 0 8 设有上隅角抽排和 35 层右三路尾排 2 工作面上下层同时开采的瓦斯治理工作面上下层同时开采的瓦斯治理 2 1 降段煤垛治理工作面瓦斯 根据煤层赋存条件及邻近层瓦斯的影响 初次放顶后 随 着采空区瓦斯涌出量的增加 回风巷瓦斯浓度上升 上隅角瓦 斯上升的现象最明显 绝对瓦斯涌出量都在 10 m3 min 以上 来自采空区的瓦斯占总涌出量的 70 以上 开采 2 个月以后 2 个工作面错距只有 30 多 m 由于采动影响 下层 195 工作面 上隅角瓦斯开始增大 瓦斯主要来自采空区 也来源于邻近的 35 层 如采取加大风量的方式反而使从工作面中部进入采空区 的漏风量增大 使上隅角的瓦斯浓度降不下来 因此 在工作 面上巷降段留煤垛 使上隅角下移 同时 利用档风嶂和码编 织袋的方式使高浓度瓦斯留在原上巷工作面末排柱以里 2 2 利用局部抽放泵抽工作面上隅角瓦斯 在工作面上巷设局部抽放系统 利用 yd 6 型真空泵抽降段 方式产生的高瓦斯区里的瓦斯 主管路采用 200mm 的铁管 进入工作面上出口部分用 200mm 胶管 吸入口在工作面末排 柱以里 3 5m 处 随着工作面的移动 抽放点也移动 在设下 一个档风墙前 要把前一个档风墙扒开 抽放效果较好 排出 口瓦斯浓度 10 排出量 40 m3 min 上下工作面的错距增至 40m 后 2 工作面采空区的瓦斯相互影响不明显 2 3 利用尾排巷排采空区瓦斯 由于工作面上下层同时开采 超前工作面的采空区瓦斯对 落后的采面有较大的影响 特别是采区的瓦斯量有明显的增加 尤其是上隅角的瓦斯量需用两趟管路抽放 才能保证上巷不超 限 因此 利用尾排系统排一部分瓦斯 来缓解上巷的排瓦斯 能力 但同时控制好两个工作面尾排的风量 使两个工作面的 负压基本平衡 当其中一个工作面瓦斯较大时可调节尾排和在 上巷增设抽排管路的方式解决 下层 196 工作面采空区涌出量 增大后 在 196 工作面也采取了降段和上隅角抽排的方式 3 瓦斯分布随通风系统变化瓦斯分布随通风系统变化 2003 年 4 月份 当 196 采煤工作面采到距采止线 27m 时 实际风量 923 m3 min 上巷回风瓦斯浓度 0 8 195 采煤工作 面已于半月前采完并开始回撤 见图 1 在 32 层上巷右五路 打封闭设调节窗 用于暂时排放 32 层采空区瓦斯 图 1 32 层与 35 层平面示意 从 2003 年 4 月 7 日开始 196 采煤工作面瓦斯涌出量异常 瓦斯绝对涌出量开始增大 在工作面 185 195 号末排支柱 距 上巷 50m 左右 瓦斯浓度显著增加 最高时距末排柱顶板 100mm 达 6 上巷回风瓦斯浓度达 1 5 上隅角达 2 以上 当时工作面被迫停产 经分析 断定是邻近层 32 层的 195 封闭老空区瓦斯通过 岩层裂隙导入 35 层 196 采面 即 当顶部的 32 层采完后 在 其下巷对采面进行了封闭 在上巷虽留有调节窗 但采空区的 负压比未封闭时高 而 35 层采面在回采过程中 越接近采止 线 负压越低 由于在采 32 层时 上一个片盘没有采到采止 线 留有部分煤柱 当 196 采面回采至此煤柱时 煤柱位于 196 工作面上部 1 3 处 使上部顶板形成悬臂梁 在岩层自重 作用下 产生断裂隙 造成瓦斯从 32 层采空区底板涌入 35 层 196 采面 造成 196 工作面 50m 范围内瓦斯超限 恢复 195 采煤面的正常风压 打开 32 层右六路密闭 从 32 层右五路回 风量在 300 400m3 min 为正常回采时的 50 在采取了上 述措施后 196 工作面的瓦斯浓度开始呈下降趋势 但下降缓 慢 上巷回风瓦斯浓度由原来的 1 5 1 8 降至 0 9 1 2 因其下降速度比较缓慢 影响工作面的正常推进 给正常支护造成困难 决定减少 35 层 196 采煤工作面的供风 量降为 800 m3 min 使 196 采煤面的矿井负压加大 使两上工 作面的负压差减小 同时把原来用矿井总负压处理上隅角瓦斯 的排放管改用 yd 6 型真空泵抽放 在综合采取上述措施后 其 回风瓦斯才逐渐降至 0 69 0 8 4 结束语结束语 1 长壁式采煤工作面上下层同时开采 采空区瓦