胡云强-高瓦斯回采工作面瓦斯综合抽采技术及实践

1、皖北煤电集团公司孟庄煤矿高瓦斯回采工作面瓦斯综合抽采高瓦斯回采工作面瓦斯综合抽采技术与实践技术与实践胡云强二0一一年捌月矿井简介孟庄煤矿位于安徽省萧县境内，1975年投产，设计生产能力30万吨，通过系统改造，2005年核定生产能力为40万t； 2005年升级为煤与瓦斯突出矿井，主采3煤层为突出危险煤层，瓦斯含量为0.6010.4276cm3/g，瓦斯压力0.62.4MPa，1采区为突出危险区。 1 1 、工作面概况、工作面概况317工作面位于1采区南翼，风巷里段为沿空掘巷，外段为沿空留巷，上临315采空区，走向长698m，平均倾斜宽147m，工作面标高为-551.1m-617.2m，煤层倾角1

2、25o，煤厚1.03.2m，平均2.5m。原始瓦斯含量为10.4276m3/t，煤层无爆炸危险和无自燃发火倾向，单一煤层开采。采用U型通风，工作面配风量为1100m3/min。切眼 317中 间 底 抽 巷 317机 巷 底 抽 巷 317机 巷317风巷沿空掘进 317风 巷 沿 空 留 巷 317机 巷 改 造 二、瓦斯综合抽采技术二、瓦斯综合抽采技术1、机、风巷上下顺层钻孔抽采技术2、底抽巷穿层钻孔抽采技术3、风巷高位钻场钻孔抽采技术4、风巷上帮峒室埋管抽采技术5、上隅角插管抽采技术6、临近采空区抽采技术7、风巷下帮辅助边孔抽采技术 8、高位钻场吊管抽采技术 9、钻场联络钻孔抽采技术预抽

3、煤层瓦斯技术预抽煤层瓦斯技术1 1、机巷风巷上下顺层钻孔抽采技术、机巷风巷上下顺层钻孔抽采技术: :2 2、底抽巷穿层钻孔抽采技术：、底抽巷穿层钻孔抽采技术：切眼317中间底抽巷317机巷底抽巷317机巷317风巷沿空掘进317风巷沿空留巷317机巷改造 1、风巷高位钻场钻孔抽采技术：、风巷高位钻场钻孔抽采技术：通过顶板钻孔抽采采空区瓦斯，减少采空区瓦斯向工作面的涌入量。1#2#3#4#5#6#7#8#9#10#317风巷6075m1#2#3#4#5#6#7#8#9#10#高位钻场高位钻场高位钻场30m40m317机巷采空区瓦斯抽采技术采空区瓦斯抽采技术2 2、风巷上帮峒室埋管抽采技术、风巷上

4、帮峒室埋管抽采技术由于瓦斯密度比空气密度小，瓦斯会上浮漂移，并随着工作面扩散风集中涌向工作面上隅角，造成工作面上隅角和回风流中瓦斯浓度较高，易于积聚，为了改变上隅角瓦斯流场，在风巷上帮切顶线外沿煤层倾向施工硐室，在硐室顶上部埋设一横花管，硐室进入采空区后，花管与抽放管路合茬抽放。 风 巷硐室钻 场 抽 放 钻 孔采 空 区 花 管主 抽 放 管 路抽 放 连 接 管抽 放 钻 孔AA硐室采空区瓦斯抽采技术采空区瓦斯抽采技术 主要抽放管路连接抽放管路硐室封堵设施回采工作面风巷机巷19mm钢编管插 管2m500mm控制球阀3 3上隅角插管抽采技术上隅角插管抽采技术上帮硐室埋管解决了大面积超限后，有

5、时仍旧有局部点超限难以解决，为了解决点超限问题，在上隅角局部超限点设置插管，与抽放管路连接把瓦斯抽出。采空区瓦斯抽采技术采空区瓦斯抽采技术317风巷317机巷315采空区4临近采空区抽采技术临近采空区抽采技术由于风巷外段为沿空留巷，上部为315采空区，风巷与315采空区有1.5m水泥墙之隔，水泥墙随着工作面的回采进入采空区后，受到老塘压力影响，水泥墙将产生裂隙或倒坍，两采空区联通，上隅角部分瓦斯将流向315采空区，通过315工作面收作时预先埋设抽放管路把瓦斯抽出，降低上隅角瓦斯涌出量。采空区瓦斯抽采技术采空区瓦斯抽采技术特殊时期瓦斯抽采技术特殊时期瓦斯抽采技术1 1风巷下帮辅助边孔抽采技术风巷

6、下帮辅助边孔抽采技术弥补高位钻场钻孔接替时抽放纯量逐渐衰减，抽放效果差等因素，在工作面即将过钻场时，在钻场前后20m范围内在风巷下帮施工辅助边孔进行抽采，钻孔末端进入采空区后及时合茬抽放。f64#钻 场 317风 巷1#2#3# 317机 巷1#2#3#1#2#3#10m7m9#钻 场10m1#2#3#30m35m40m 特殊时期瓦斯抽采技术特殊时期瓦斯抽采技术2 2、高位钻场吊管抽采技术、高位钻场吊管抽采技术为解决钻场进入工作面上方时钻场内积聚高浓度瓦斯。在高位钻场顶部利用锚杆(锚索）悬吊抽放横花管，钻场外口用编织袋装煤封堵后，利用抽放软管与抽放管路合茬抽放，从而有效解决工作面过钻场期间钻场

7、内瓦斯问题。吊 管抽 放 主 管 路工 作 面 风 巷抽 放 连 接 管高 位 钻 场锚 索抽 放 主 管 路 风 高 位 钻 场 巷 特殊时期瓦斯抽采技术特殊时期瓦斯抽采技术3 3钻场联络钻孔抽采技术钻场联络钻孔抽采技术解决高位钻场即将进入工作面上方时的瓦斯积聚问题，在高位钻场与高位钻场之间联络钻孔，终孔位置落在钻场平台顶部。在前一个钻场进入工作面上方是进行合茬抽放。穿 透 钻 孔高 位 钻 场风 巷机 巷高 位 钻 场AA1 1 、顺层钻孔及穿层钻孔抽采技术效果分析、顺层钻孔及穿层钻孔抽采技术效果分析顺层钻孔：顺层钻孔：回采时受超前采动影响，煤壁前方12m钻孔，单孔瓦斯浓度维持在15%左右

8、，流量也有所增加。穿层钻孔：穿层钻孔：回采时在工作面前后20m范围受工作面采动影响，单孔抽放瓦斯浓度在40%左右，最高可达80%，流量也有明显增加。从以上分析看单一煤层开采，由于受采动影响，工作面前后煤体由于受采动影响，煤层的透气性增加，抽放瓦斯浓度及抽放量明显增加，可有效减少煤壁及采空区瓦斯涌出量。三、瓦斯综合抽采效果分析瓦斯综合抽采效果分析三、 瓦斯综合抽采效果分析瓦斯综合抽采效果分析3 3、风巷高位钻场钻孔抽采技术效果分析、风巷高位钻场钻孔抽采技术效果分析回采期间钻场距煤壁30m90m以及垂高控制在顶板上方6.5m13m时，抽放浓度基本处于平稳趋势，单孔瓦斯浓度平均处于18%左右，距煤壁

9、小于30m，钻孔瓦斯浓度逐渐降低，纯量逐渐减少。4 4、风巷下帮辅助边孔抽采技术效果分析、风巷下帮辅助边孔抽采技术效果分析 在高位钻孔抽放纯量逐渐降低时，边孔合茬抽放，弥补高位钻孔抽放量降低部分采空区瓦斯，保证工作面过钻场接替期间与高位钻场钻孔回风流瓦斯及上隅角平稳趋势5 5、风巷上帮硐室埋管及插管瓦斯抽采技术效果分析、风巷上帮硐室埋管及插管瓦斯抽采技术效果分析抽放瓦斯浓度、瓦斯抽放量与传统上隅角埋管相比明得到大幅度提升。上隅角瓦斯浓度基本在0.65%左右。6 6、临近采空区瓦斯抽采效果分析、临近采空区瓦斯抽采效果分析 工作面回采至沿空留巷后，取消了上帮硐室埋管抽采，315采空区预埋抽放管路与抽放系统合茬，把采空区瓦斯抽出，管道瓦斯基本保持在5.3%7.8%，上隅角瓦斯稳定在0.6%左右。三、瓦斯综合抽采效果分析瓦斯综合抽采效果分析7 7、高位钻场穿透钻孔及吊管瓦斯抽采效果分析、高位钻场穿透钻孔及吊管瓦斯抽采效果分析 工作面过2#高位钻场期间，没采用穿透钻孔及吊管时，钻场三叉门处存在超限点；采用高位钻场穿透钻孔及吊管瓦斯抽采技术后，工作面过3#钻场钻场附近无瓦斯浓度超限点三、瓦斯综合抽采效果分析瓦斯综合抽采效果分析四、四、 结结 论论从以上的分析可以看出，不同的抽采技术各有其作用：机、风巷上下顺层孔及底抽巷穿层钻孔主要是预