放顶煤开采工作面初采期间瓦斯治理工学论文

1、论文摘要：本文以淮南矿业集团潘北煤矿3个工作面初采初放期间瓦斯治理措施为例，详细介绍了采用不同回采方式的回采工作面初放期间的瓦斯治理技术，为放顶煤开采工作面初采期间瓦斯治理提供有效借鉴。关键词：初采初放 瓦斯 抽放 综合治理0 引言放顶煤工作面在生产初期，瓦斯涌出量较大，如不采取有效措施，势必影响工作面的安全生产。潘北煤矿在2118工作面、2106工作面和3105工作面初采阶段，为防止瓦斯影响工作面的安全生产，采取了一些综合性治理措施，取得了比较显著地成效。12118工作面1.1概况 2118工作面位于三水平北翼30采区，走向长980m，倾斜长150m，最里端50m，倾斜长100m，平均采高8

2、m，煤炭储量159.53万t，开采方式为综采放顶煤，年生产能力60万t，吨煤瓦斯含量16.23m3/t，瓦斯储量2.589万m3。该工作面基本顶为细砂岩，灰褐色、钙质胶结，垂直节理发育，厚度为3.04m。直接顶为砂质泥岩，灰黑色，含次生黄铁矿，裂隙充填方解石脉，厚度为4.85m。伪顶为泥岩，黑色，块状，局部发育，厚约0.1m。直接底为砂质泥岩，黑色，含植物根部化石，厚0.7m。1.2瓦斯综合抽放 2118工作面投产时，瓦斯涌出量达到13.43m3/min，由于工作面本身瓦斯较大，虽然已进行了本煤层预抽，配风量也达到2000m3/min，风排瓦斯量平均18m3/min，但生产时瓦斯浓度仍处于临界

3、状态并时有超限，影响了安全生产。为此，增加了工作面回风巷走向卸压孔抽放、采空区埋管抽放、工作面浅孔抽放等多种瓦斯抽放方式。采取的具体措施如下：运输巷切眼附近钻孔预抽。切眼下端向外50m范围内运输巷共施工49个钻孔，计2940m，抽放纯量0.56m3/min。采空区埋管抽放。在工作面回风巷紧贴上帮接一趟100mm管埋入工作面采空区进行抽放，抽放负压6KPa、瓦斯浓度32%、抽放纯量2.02m3/min。回风巷走向卸压孔抽放。在底板回风巷向工作面顶板打钻，共5个钻孔，孔深分别为47，44，38，26，35m。终孔进入煤层顶板3m，沿倾斜距回风巷上帮分别为15，17，19，21，23m。抽放纯量0.

4、9m3/min。工作面浅孔抽放。浅孔瓦斯抽放孔间距2.5m，孔深8m，与水平方向夹角为30。在回采过程中，采用一班抽放，二班生产，抽放负压1.9KPa、瓦斯浓度35%、抽放纯量0.26m3/min。高位钻孔瓦斯抽放。在工作面中切眼布置一个裂隙钻场，钻场内共布置3个钻孔，向始切眼方向，孔深分别为193，187，181m。终孔位置距煤层顶板距离分别为20，25，30m。抽放负压16.8kPa、瓦斯浓度25%、抽放纯量1.49m3/min。1.3抽放效果2118工作面采取了综合抽放后，瓦斯抽出量5.23m3/min，风排瓦斯量11m3/min，瓦斯抽放率为32.21%。采取综合抽放后，配风量1505

5、m3/min，工作面产量达到1120t/d，回风瓦斯浓度0.73%，综合治理效果明显。22106工作面2.1概况 2106工作面位于二水平南翼31采区3104工作面下部，走向长105m，倾斜长100m，煤炭储量12.25万t。开采方式为炮采放顶煤，生产能力36万t/a，平均瓦斯相对涌出量8.52m3/t。受南大巷向斜构造及F19断层组、F3002断层影响，工作面内断层较多。工作面位于向斜轴南段，走向N130140。煤层产状变化大，从整个工作面来看，倾角在1416，平均煤厚8m。该面基本顶为细砂岩，灰褐色、钙质胶结，垂直节理发育，厚度为6.20m。直接顶为砂质泥岩，灰黑色，含次生黄铁矿，裂隙充填

6、方解石脉，厚度为5.35m。伪顶为泥岩，黑色，块状，局部发育，厚约0.1m。直接底为砂质泥岩，黑色，含植物根部化石，厚1.5m。2.2瓦斯综合抽放 2106工作面投产以后，由于没有预抽，加之初采阶段所施工的高位钻孔还不能发挥作用，即使风量配到了1100m3/min以上，工作面瓦斯依然在临界状态，并且时有超限，严重影响了工作面的安全生产。为此，采取以下几种瓦斯综合抽放措施。本煤层瓦斯抽放。在回风巷距工作面30m的位置施工5个走向煤孔，钻孔长度分别为40，22 4，40 2，40，38m。终孔位置落在煤层顶板处。冒落带钻孔抽放。在31采区专用回风巷向3106工作面采空区施工6个钻孔，孔深分别为80

7、，74.2，68.8，70.4，75，56.2m。终孔位置距煤层顶板距离分别为5，5，10，10，15，15m。高位钻孔瓦斯抽放。在工作面外切眼布置一个裂隙钻场，钻场内共布置4个钻孔，向始切眼方向，孔深分别为126，133，118，135m。终孔位置距煤层顶板距离分别为20，25，30，35m。钻孔施工完毕后，分别进行带抽，回风巷走向煤孔抽放负压18.7KPa、瓦斯浓度21%、抽放瓦斯纯量0.27m3/min；采空区瓦斯抽放负压7.5KPa、瓦斯浓度7%、抽放瓦斯纯量0.66m3/min；顶板裂隙钻孔抽放负压20kPa、瓦斯浓度36%、抽放瓦斯纯量3.54m3/min。2.3抽放效果3种方式合计抽放量为4.47m3/min，工作面瓦斯涌出量明显减少，回风流瓦斯浓度由原来的接近临界状态下降到0.62%，配风量也由原来的1100m3/min下降到751m3/min，2106工作面产量保持在1000t/d左右。瓦斯综合治理效果显著。33105工作面3.1概况3105工作面位于21采区，走向长壁后退式开采，走向1680，斜长140，伪顶不发育，直接顶为泥岩、砂质泥岩，厚4.25，老顶为中细粒砂岩，平均厚度4.07，顶板岩层起伏变化