W3410刨煤机工作面瓦斯综合治理技术

w3410w3410 刨煤机工作面瓦斯综合治理技刨煤机工作面瓦斯综合治理技 术术 1 矿井及工作面概况矿井及工作面概况 晓南煤矿 1980 年投产 设计生产能力为 90 万 t a 经改 扩建后 设计生产能力为 150 万 t a 现实际生产能力稳定在 240 万 t a 以上 现有 w2 w3 共 2 个采区 我矿于 2002 年 引进法国 dbt 公司刨煤机系统在 w3409 工作面首次安装使用 w3410 是我矿使用刨煤机生产的第二个工作面 w3410 工作面 位于西三采区北部 南侧为 w3409 工作面采空区 北侧为 w3411 工作面 尚未开拓 西为 w3 二期 412 工作面 尚未开拓 东部以 f23 1 号断层为界与西三采区二期相邻 下部为 7 2 号 煤层 层间距在 26 30m 之间 上部为 2 号煤层 不可采 该工 作面走向长 795m 倾斜宽 215m 工作面开采的是 4 2 号煤层 煤层厚度 1 03 2 5m 平均 1 77 m 东部薄 向西逐渐增厚 煤层倾角 3 10 煤质为长焰煤 绝对瓦斯涌出量为 303 m 煤尘具有爆炸性 u 型通风方式 全部陷落法管理顶板 2 w3410 回采工作面瓦斯涌出特点回采工作面瓦斯涌出特点 通过对 w 410 工作面的现场测定和计算 可以得出工作 面瓦斯的涌出特点 1 上隅角瓦斯偏高 刨煤机工作面由于采高小 工作面通 风断面相对综采面要小得多 工作面后方存在着一定的漏风 通过实测 工作面中部风量只有回风顺槽风量的 70 80 说明工作面向采空区的漏风量是很大的 工作面落煤及煤壁的 涌出的瓦斯一部分很快被新鲜风流冲淡 稀释 一部分随漏风 风流涌人到采空区 同时 遗煤及邻近围岩的瓦斯也积存于采 空区中 采空区内的瓦斯在雷诺数很小的层流状态下 随漏风 风流运移积聚在工作面上隅角一带 造成上隅角处瓦斯浓度偏 高 2 采空区瓦斯涌出量较大 在采动应力影响下 采空区 2 侧煤层 煤柱 破坏后释放出的瓦斯 呈缓慢涌出状态 涌人工作面 采空区 一般认为应力影响区在工作面以外的 15 25m 内 上 邻近层瓦斯随顶板冒落破坏后 沿顶板卸压角以外的冒落带 裂缝带 弯曲下沉带急剧涌人工作面采空区 下邻近层其三向 应力状态变成二向应力状态 根据材料力学原理 就要向上产 生应变 产生弯曲破坏 表现为底鼓 其吸附状态下的瓦斯就会 解吸成游离状态下的瓦斯 涌人工作面采空区 可以认为 工 作面的瓦斯来源有 3 个 开采层 邻近层和采空区遗煤 由于 生产过程中邻近层和遗煤瓦斯均是通过采空区涌向工作面的 因此 可以认为工作面的瓦斯涌出来源分为 2 个 开采层和采 空区 根据 w3410 刨煤机工作面老顶初次垮落前后的瓦斯涌出量 实测资料计算 开采层的瓦斯涌出量为 15 48m3 min 占工 作面瓦斯涌出量的 51 65 采空区瓦斯 邻近层和采空区遗煤 涌 出量为 14 49 m3 min 占工作面瓦斯涌出量的 48 35 3 瓦斯综合治理措施瓦斯综合治理措施 根据 w3410 刨煤机工作面的瓦斯涌出特点 我们针对性 地采取了以下综合措施治理瓦斯 1 合理配风 对落煤及煤壁释放的瓦斯和采空区涌出的瓦 斯首先采用合理的风排措施 即把 w3410 工作面风量配到 1 500 m3 min 可排除瓦斯最大能力为 15 m3 min 在开采初 期 即在老顶初次跨落前 工作面回风流中的瓦斯浓度一直保 持在 0 5 以下 2 利用顶板钻孔和导人法治理采空区内的瓦斯 利用顶 板钻孔抽放采空区瓦斯 顶板钻孔抽放采空区瓦斯主要是在 w3410 回风顺槽向工作面前上方打 89 mm 抽放钻孔 钻场间 距在 25 30 m 钻孔终孔位置在沿回风顺槽方向 超前 1 个钻 场 20 60 m 沿工作面方向落在卸压区内 并在距回风顺槽煤 柱线 20 80 m 范围内 终孔高度在 20 35m 之间 考虑到 2 个钻场能够同时抽放 每个钻场采用多孔分层抽放的钻孔布置 方法 一般每个钻场布置 6 个钻孔 钻孔分 3 层布置 每层布置 2 个孔 第一组为低倾角长钻孔层布置 目的是尽早抽放瓦斯 第二组为中高倾角中长钻孔层布置 其服务时间最长 第三组 为高倾角短钻孔层布置 目的是工作面距离钻场较近时 前 2 组钻孔抽放的瓦斯浓度低时 该钻孔在裂隙带内仍能抽放高浓 度的瓦斯 为下一个钻场接续服务 利用采空区导入法治理 w3410 采空区内的瓦斯 即在 w3410 回风顺槽每隔 100m 向邻 近的 w3409 采空区打导向孔 一般直径为 114mm 4 6 个 待 w3410 工作面推进到导向孔位置时 w3410 采空区与 w3409 采空区联通 运用另 1 套永久抽放系统对已采完的 w3409 采空 区进行抽放 使得 w3410 采空区内瓦斯通过导向孔流向 w3409 采空区 达到降低 w3410 工作面瓦斯浓度的目的 3 利用移动瓦斯抽放泵抽放工作面上隅角瓦斯 我矿把原 地面永久瓦斯抽放泵站的 sk 42 型抽放泵经改造后用作井下移 动瓦斯泵站 由于该泵比 yd 3 或 yd 5 型移动瓦斯泵抽放能 力强 自安装以来 w3410 工作面上隅角的瓦斯浓度最大为 1 2 没有出现瓦斯积聚 超限现象 很好的解决了上隅角 瓦斯难题 4 瓦斯治理效果瓦