高瓦斯综采工作面瓦斯综合治理技术

1、高瓦斯综采工作面瓦斯综合治理技术论文摘要：综采工作面在过钻场、地质构造带，瓦斯涌出异常，严重威胁了工作面的平安生产，通过研究分析瓦斯来源及涌出规律，采取了针对性的综合防治措施，如上隅角超前替棚、充填、封堵插管抽放、优化上隅角埋管步距、高位钻孔抽放参数、合理配风等措施，取得了明显的治理效果。论文关键词：高瓦斯工作面,特殊地段,瓦斯综合治理技术一、工作面概况：淮北矿业许疃煤矿7210工作面位于82下采区的右翼一区段，其上728工作面已回采，7210风巷属于沿空留巷掘进，留有8米的煤柱，采取架棚支护，局部地段采取锚带网结合U;型棚支护方式。工作面走向长1752米，回采长度1000米，倾斜长157米。

2、该工作面71煤层属二迭系下统下石盒子组，与下伏72煤层呈分叉合并关系，总趋势为两头合并、中间分叉，层间距在012.75m之间，平均7.66m。71煤层呈黑色，玻璃光泽，具条带状结构，宏观煤岩类型为半亮型煤。煤厚0.83.40m，平均1.82m，赋存较稳定，面内有大小断层40多个，其中风巷掘进期间揭露断层11处，有4处为逆断层。二、工作面瓦斯涌出特征：掘进期间机巷采取四台30*2KW的对旋局部通风机两用两备，配套800mm的风筒，回风流瓦斯浓度最大到达0.6%，绝对瓦斯涌出量超过3m/min，在揭露断层期间，回风流最大瓦斯浓度到达0.8%，利用检修班时间在迎头施工瓦斯排放孔，并注入高压水进行释放

3、瓦斯。风巷掘进期间采取两台30*2KW的对旋局部通风机配套800mm的风筒和两台15*2KW的对选局部通风机配套600mm的风筒向迎头供风，回风流最大瓦斯浓度为0.4%，绝对瓦斯涌出量超过2.03m/min，在揭露断层期间回风流瓦斯浓度最大到达0.55%。预计工作面回采期间瓦斯涌出量为26m/min，涌出异常地段瓦斯最大涌出量为32m/min，其主要瓦斯来源是本煤层、临近层、采空区和围岩瓦斯涌出。工作面设计配风量1350m/min，实际配风量1500m/min，为解决瓦斯问题，工作面采取风巷高位钻孔、上隅角迈步埋管抽放以及局部地段采取顺层孔抽放相结合的抽采方式。工作面正常回采期间，回风流瓦斯浓

4、度在0.3-0.6%之间，上隅角通过充填、拉风障处理后，瓦斯浓度在0.4-0.9%之间；在过钻场、地质构造带期间，由于风巷超前压力大，巷道变形严重，U;型棚无法剔除，造成上出口断面小，配风量达不到设计要求，老塘角悬顶严重、垮落不及时，漏风严重，大量的高浓度瓦斯从采空区带出，造成回风流最大瓦斯浓度到达1.0%，上隅角瓦斯到达3%，严重制约了平安生产，不得不停产整顿。三、瓦斯综合治理措施一上隅角抽放1)老塘角埋管抽放：老塘角埋管布置示意图上、下隅角及时回柱、充填、封堵减少采空区漏风是提高上隅角埋管抽采效果的前提保障，同时通过优化埋管步距可实现抽采效果最平安、合理、经济，其思路如下：连续收集T;管进

5、入老塘角不同深度，瓦斯泵抽取瓦斯浓度和混合流量，并观察上隅角和回风流瓦斯浓度变化趋势，并不管优化埋管步距，归纳、总结出最平安、经济、合理的埋管步距。通过优化发现该工作面最正确T;钻管间距为24米，且该距离适合风巷平安出口20米超前管理撤除U;型需求。2老塘角插管抽放：当工作面倾向长度变短，风巷支架紧贴风巷上帮，没有预埋T管的位置，此时可通过在上隅角安设假设干个软管，进行老塘角插管抽放，插管的进气口在进入老塘角前用铁丝固定在巷道的顶部，为确保抽放效果，老塘角要进行有效充填；随着工作面的推进，插管进入采空区距离超过24米抽放效果越来越差，为确保抽放的连续性，可连续进行插管抽放。老塘角插管抽放示意图

6、二风巷顶板高位钻孔抽放：1高位钻场钻孔抽放每个钻场内设计施工两排钻孔，采用长、短钻孔相结合的布置方式：第一排4个孔，终孔位置控制在煤层顶板22-30米高度，水平投影距离风巷中线距离为分别为10米、20米、30米、40米。第二排4个孔，终孔位置控制在煤层顶板16-24米高度，水平投影距离风巷中线距离为分别为5米、15米、25米、35米。钻孔开孔间距不得低于400mm，终孔平面间距5.0m，钻孔深度为120-150m，钻场压岔距离不小于30m。放防止漏气和钻孔内出现严重塌孔现象，每个钻孔内均全程安设了护壁管处理，孔口安设了8m孔口管，进行封孔注浆，确保有效封孔深度不低于7米。高位钻孔开孔布置示意图

7、高位钻孔平面布置示意图为便于考察高位钻孔的抽放效果，在工作面风巷出口安设了自动计量装置，在每个钻孔上安设了观察孔，利用高负压取样器进行取样化验，通过收集大量的根底资料，优化高位钻孔的最正确施工参数，不断提高高位钻孔的抽采效果。由于高位钻孔要穿过顶板多层岩性，其钻孔施工期间给进压力难以控制，钻孔存在不同程度的偏斜，导致钻孔终孔位置不能落到预定位置，特别是在地质构造带和钻场附近附近，钻孔发生严重偏斜或终孔位置过高，导致高位钻孔抽放存在盲区。为解决工作面过钻场和地质构造带期间的瓦斯问题，在钻场附近以及地质构造带附近风巷增补了几组斜交钻孔，每组3-5个孔，钻孔开孔仰角25-45，钻孔终孔位置位于煤层顶

8、板16-22米m，水平投影距离风巷中线距离在10-25m之间，孔深50-70m。斜交钻孔布置剖面图斜交钻孔布置平面图斜交钻孔的优点是，施工便利，且钻孔深度小，钻孔施工难度不大，根本不发生偏斜，终孔位置能够落到预定位置，根本处于裂隙带，能够抽取采空区高浓度瓦斯。三顺层孔抽放：由于在煤层中施工顺层孔难度大，且生产接替比拟紧张的矿井，施工顺层孔的时、空;条件经常无法保证。且封孔难度大，经常因为封孔深度和质量达不到要求，存在漏气现象，严重制约了其使用条件。但特殊情况，如工作面前方有比拟大的逆断层以及煤层顶板泥岩较厚，煤层顶板储气性好，风巷高位钻孔、斜交钻孔内裂隙不发育，无法抽取高浓度瓦斯，必须提前施工

9、顺层孔进行本煤层瓦斯预抽；为减少挪移钻机工程量，加快顺层孔施工进度，可在风巷施工扇形孔，钻孔开孔间距1.0m，孔深50-90米，封孔深度不低于10米。由于顺层孔施工难度大，施工期间经常出现卡钻、顶钻情况，遇到此种情况，无需强行施工，深度低于20米的钻孔当做报废孔处理，直接封死。为考察顺层孔的抽放效果，可在顺层孔上预留观察孔，利用高负压取样器进行取样考证，当浓度低于10%的顺层孔无需进行抽放，可在孔内注入高压水，以湿润煤体，实现一孔多用。顺层孔扇形布置平面四、结论：通过多措并举，该矿7210工作面实现了平安高产高效，回风流瓦斯浓度不超过0.6%；上隅角通过加强现场管理，如及时充填回柱，安设风障导风处理，瓦斯浓度不超过0.9%，工作面瓦斯抽采率到达80%以上，高位钻孔单孔浓度到达60%，混合浓度到