综采工作面瓦斯综合治理技术

1、 综采工作面瓦斯综合治理技术    瓦斯综合治理技术主要包括2个方面:一是仅采纳通风方法稀释瓦斯;二是采纳先抽放、再用通风进行稀释,以确保工作面和回风流中的瓦斯浓度达到平安生产的要求。在工作面瓦斯涌出量大,仅依靠通风稀释方法很难有效治理瓦斯的状况下,瓦斯抽放是瓦斯综合治理的有效技术途径。     1工作面概况及瓦斯涌出状况分析    41120工作面开采11#煤层,是煤与瓦斯突出煤层,煤层瓦斯含量153/。煤层厚度2.8,倾角8°12°,走向长502,倾向宽160,相邻北侧为

2、41118采空区。老顶为灰白色中厚层状细砂岩,厚度为68,直接顶为灰色泥岩,厚度2.33.5,顶板简单垮落,采空区冒落高度为1015。工作面采纳走向长壁后退式布置,综合机械化采煤,全部垮落法管理顶板。    11#煤层上部各煤层均未开采,11#煤层与上部各主要煤层间距状况为:与7#层间距为17.95;与8#层间距为9.45,与9#层间距为7.3,各煤层均位于采煤工作面采空区冒落带和裂隙带内。41120工作面在生产过程中,上述煤层中赋存的瓦斯将不断地涌入采空区,同时又受采空区的风流影响,将被渐渐带入工作面上隅角和回风流中。41118工作面采空区与本工作面仅

3、相隔20煤柱,工作面推动至老顶初次垮落后,煤柱将被压裂,41118采空区瓦斯也将涌入41120工作面采空区。    依据综采面开采统计,工作面初采期间老顶垮落前本煤层涌出的瓦斯量和本工作面采空区残存煤涌出的瓦斯量仅123/。采面回采距离超过切眼30后,邻近层及围岩瓦斯大量涌入工作面,瓦斯涌出量大幅度上升,估计41120工作面瓦斯涌出量为403/。本煤层瓦斯涌出量占工作面瓦斯涌出量的30%左右;邻近层、围岩及采空区瓦斯占工作面瓦斯涌出量的70%左右,是工作面瓦斯涌出的主要来源。    2工作面瓦斯综合治理的对策

4、60;   依据分析,本煤层瓦斯、邻近层瓦斯及41118工作面采空区瓦斯的涌出,构成41120工作面瓦斯的主要来源。在制定41120工作面的瓦斯综合治理方案时实行了分而治之的原则。    (1)合理配置风量,稀释本煤层及采空区涌出的瓦斯。依据工作面进、回风巷设计断面、回采期间巷道受采动变形因数及风流在采空区的流淌规律,考虑工作面回采时采纳运输巷超前回风巷15的特点及通风系统状况,并为避开工作面风量大量流入采空区,将采空区瓦斯大量携带到工作面及回风流,工作面配置风量为11003/。    

5、;(2)本煤层瓦斯预抽。在41120运输巷掘进期间,每隔24布置1个钻场,共20个钻场,每个钻场布置10个钻孔,沿煤层倾向布置,倾角3°8.5°,钻孔夹角为10°,开孔间距0.4,钻孔深度为70120,呈扇型匀称布置在工作面内(图1)。        图1本煤层瓦斯预抽钻孔布置图    采纳-85瓦斯抽放泵,主管路250,高负压对41120工作面进行本煤层预抽瓦斯。    (3)采空区埋管瓦斯抽放。利用1台

6、250水环式真空泵对工作面采空区及上隅角的瓦斯进行抽放。41120工作面回采前,预先在工作面回风巷预埋1趟325瓦斯抽放管,依据顶板垮落步距及工作面初次来压及周期来压的规律,在抽放管上每隔30安装325等径三通并加闸阀,随工作面的回采安设交替迈步“”型网管,同时在上隅角构筑隔离墙(图2)。        图2“”型网管布置图    “”型网管放置在位于回风巷顶板的抽放硐室内,并用“井”型木垛加固。在回风巷内每隔30预安装的交替迈步“”型网管埋进上隅角隔离墙后,打开闸阀掌握流量

7、对上隅角积聚的瓦斯进行抽放。当隔离墙施工至闸阀处时,则完全打开闸阀对采空区和上隅角的瓦斯进行抽放。    (4)走向近水平高位瓦斯抽放钻孔抽放。走向近水平高位水平钻孔抽放又称顶板裂隙带抽放瓦斯。依据矿山压力规律,在回采过程中,工作面四周将形成一个采动应力场,采动应力场及其影响范围在垂直方向上形成3个带,即冒落带、裂隙带和弯曲下沉带。在水平走向方向上形成3个区,即煤壁支撑影响区、离层区和重新压实区。在这个采动压力场中形成的裂隙空间,便成为瓦斯流淌的通道。通过高位钻孔的抽放负压,加速了裂隙带内瓦斯的流淌,从而使走向近水平高位钻孔能够抽出高浓度瓦斯。    41120工作面设计4条高位瓦斯抽放巷,巷道内施工钻孔49个,开孔间距0.4,钻孔倾角2°4°,终孔布置在工作面距回风巷下侧20内,距顶板10的顶板内,孔深为100,后一个高位巷施工钻孔掩盖前一个高位巷钻孔20(图3)。        图3高位巷近水平钻孔布置图    高位瓦斯抽放巷在41120回风巷内开口,沿垂直回风巷向采面内侧按设计仰角掘进巷道,掘至距41120工作面顶板10高度后,