康家滩煤矿88201综采工作面瓦斯涌出防治技术培训

康家滩煤矿88201综采工作面瓦斯涌出防治技术培训勇于跨越追求卓越CONTENTS目录01矿井及工作面概况02通风系统设计与优化03瓦斯涌出规律及来源分析04瓦斯防治技术措施CONTENTS目录05设备回撤期间瓦斯管控06防治效果评估与数据分析07经验总结与推广建议01矿井及工作面概况康家滩煤矿基本情况矿井隶属与生产能力康家滩煤矿是神华集团神东公司所属的大型出口煤基地之一，生产能力达8Mt/a，矿井现有一个综采面和三个连采掘进面。88201综采工作面产能地位88201综采面是矿井核心生产单元，生产能力为7Mt/a左右，日产约2.5万t，属高产高效工作面，是矿井产量的主要贡献者。地理位置与井田区域矿井位于山西省保德县境内，88201综采工作面具体位于康家滩矿井田中北部的二采区，是矿井重要的回采区域。工作面所属区域88201综采工作面位置与参数88201综采工作面位于康家滩矿井田中北部的二采区。走向与推进长度工作面走向长2830m，推进长度2667m。倾斜长度与采高倾斜长240m，设计采高3.5m。可采储量与生产能力可采储量3.2932Mt，月生产能力66万吨，生产能力达7Mt/a左右，属高产高效工作面。8#煤层地质构造特征总体构造形态8#煤层总体为简单型的宽缓背斜构造，北翼走向5°～15°，倾角2°～3°；轴部煤层走向0°，倾角4°；南翼走向170°～185°，倾角5°～6°。断层分布情况回风顺槽存在四条小断层，胶带辅助运输顺槽有三条小断层，这些小断层对工作面瓦斯涌出及开采作业有一定影响。裂隙带发育特征开切眼以南800m范围内发育有二组大型裂隙带，裂隙带的存在可能成为瓦斯运移的通道，影响瓦斯涌出规律。

工作面生产能力与开采条件工作面生产能力概况88201综采工作面生产能力为7Mt/a左右，属高产高效工作面，月生产能力达66万吨，日产约2.5万t。

工作面基本参数该工作面位于康家滩矿井田中北部的二采区，走向长2830m，推进长度2667m，倾斜长240m，设计采高3.5m，可采储量3.2932Mt。

煤层地质构造特征所采8#煤层总体为简单型宽缓背斜构造，北翼走向5°～15°，倾角2°～3°；轴部煤层走向0°，倾角4°；南翼走向170°～185°，倾角5°～6°。回风顺槽有四条小断层，胶带辅助运输顺槽有三条小断层，开切眼以南800m范围内存在二组大型裂隙带。02通风系统设计与优化

原通风系统存在的问题单巷回风设计缺陷原设计采用上巷单独回风方式，难以解决工作面回风隅角及回风巷瓦斯超限问题，无法满足高产高效工作面的瓦斯稀释需求。

尾巷配风量不足煤层瓦斯含量变化导致尾巷配风量削减到缺乏1000m³/min，有效风量较少，未能彻底解决尾排联巷出口周边及回风瓦斯超限问题。

风流组织不合理原通风系统在面对顶板来压、周期来压等情况时，风流稳定性差，易造成采空区瓦斯集中涌出，加剧瓦斯超限风险。原通风方式存在的问题下行通风方式改造方案

88201综采工作面原设计为下辅运顺槽和胶运顺槽进风，上巷单独回风的通风方式。但在实际生产中，单巷回风难以解决工作面回风隅角及回风巷瓦斯超限问题，影响工作面的正常回采安全。下行通风方式设计

为解决瓦斯超限问题，工作面改为下行通风方式，即工作面上辅运顺槽和胶运顺槽进风，下辅运顺槽回风，构成两进一回的通风系统，以优化风流组织，有效稀释和排出瓦斯。改造后的通风系统优势

下行通风方式通过调整进回风巷道布局，增加了工作面的有效风量，改善了风流在工作面的分布，有助于降低下隅角和回风巷的瓦斯浓度，为工作面的高产高效回采提供了通风安全保障。

两进一回通风系统构成进风巷道设置工作面上辅运顺槽和胶运顺槽作为进风巷道，负责将新鲜风流引入工作面，为综采作业提供充足氧气并稀释瓦斯。

回风巷道设置下辅运顺槽作为回风巷道，承担将工作面乏风及瓦斯排出的功能，形成完整的风流循环路径。

系统结构特点该系统采用两进一回的下行通风方式，通过合理的巷道布局与风流组织，旨在解决单巷回风时工作面回风隅角及回风巷瓦斯超限问题，保障通风效果。01边界进风巷贯通后的系统优化通风系统调整背景88201综采工作面原下行通风方式下，尾巷配风量削减到缺乏1000m³/min，有效风量较少，未能彻底解决尾排联巷出口周边及回风瓦斯超限问题。02边界进风巷贯通后的通风系统构成边界进风巷贯通后，88201综采工作面形成了新的通风系统，具体布置如图3所示，旨在优化风量分配，提高有效风量，解决瓦斯超限问题。03系统优化的核心目标通过边界进风巷贯通及通风系统调整，主要目标是增加有效风量，降低回风及尾巷瓦斯浓度，确保工作面瓦斯浓度控制在安全阈值以下，保障工作面正常回采。03瓦斯涌出规律及来源分析

瓦斯绝对涌出量变化趋势初始涌出阶段（回采初期）88201综采工作面自2021年6月8日开始生产，初期瓦斯绝对涌出量较低，约为5m³/min，处于相对稳定状态。

持续上升阶段（随回采推进）随着回采距离增加，受采空区面积扩大、顶板来压等因素影响，瓦斯绝对涌出量呈明显上升趋势，最终稳定在45～48m³/min，最大达48m³/min。

周期性波动特征涌出曲线出现多个波动性峰值，工作面每推进约120米，因老顶周期性来压冒落，采空区瓦斯集中涌出，尾排联巷瓦斯涌出量可达10m³/min左右。

稳定阶段（开采条件不变时）当瓦斯涌出量增加到一定值后，在开采条件基本不变的情况下，采空区瓦斯涌出趋于缓和，维持在较高水平但波动幅度减小。

采场与采空区瓦斯涌出特征

采场瓦斯涌出基本特征88201综采工作面采场瓦斯绝对涌出量基本维持在5～10m³/min之间，主要来源于工作面割煤及运输过程，占工作面总瓦斯涌出量的20%。

采空区瓦斯涌出变化趋势随着回采距离增加，采空区瓦斯涌出量呈明显上升趋势，由初期逐步增至最高30m³/min，占工作面总瓦斯涌出量的60%，是瓦斯超限的主要来源。

采空区瓦斯涌出周期性特征受老顶周期来压影响，工作面每推进约120米，采空区老顶垮落导致联巷密闭压裂，引发瓦斯集中涌出，尾排联巷单次涌出量可达10m³/min。

瓦斯涌出峰值影响因素顶板初次来压、周期来压、采空区面积扩大及地质构造（如断层、裂隙带）是导致瓦斯涌出曲线出现波动性峰值的主要因素。地质构造对瓦斯涌出的影响背斜构造与瓦斯富集88201综采工作面所采8#煤层总体为简单型宽缓背斜构造，北翼走向5°～15°，倾角2°～3°，轴部煤层走向0°，倾角4°，南翼走向170°～185°，倾角5°～6°。背斜构造易形成瓦斯积聚空间，增加瓦斯涌出风险。断层对瓦斯运移的影响工作面回风顺槽有四条小断层，胶带辅助运输顺槽有三条小断层。断层作为构造薄弱带，可能成为瓦斯运移的通道，加剧局部瓦斯涌出。裂隙带与瓦斯释放开切眼以南800m范围内存在二组大型裂隙带。裂隙带为瓦斯提供了良好的渗流通道，会促进瓦斯从煤层向采空区及工作面释放，是导致瓦斯涌出量增加的重要地质因素。老顶来压与瓦斯集中涌出关系

老顶来压的周期性特征88201综采工作面每推进约120米，老顶会发生周期性来压垮落，导致联巷密闭压裂损坏，成为瓦斯集中涌出的重要诱因。

瓦斯涌出量的峰值表现受老顶来压影响，瓦斯涌出曲线出现明显波动峰值，尾排联巷瓦斯涌出量可达10m³/min左右，是造成回风及尾巷瓦斯超限的关键因素。

采空区瓦斯涌出的关联性老顶垮落使采空区空间结构变化，瓦斯封存条件被破坏，导致采空区瓦斯周期性大量涌出，其涌出量最高时可达30m³/min，占工作面总瓦斯涌出量的60%以上。04瓦斯防治技术措施

尾排联巷瓦斯治理应用01尾排联巷设置背景88201综采工作面原单巷回风难以解决下隅角及回风巷瓦斯超限问题，后改为下行通风方式，为有效治理采空区瓦斯，设置尾排联巷作为重要治理手段。

02尾排联巷初期应用问题初期尾排联巷因煤层瓦斯含量变化导致尾巷配风量削减到不足1000m³/min，有效风量较少，未能彻底解决尾排联巷出口周边及回风瓦斯超限问题。

03尾排联巷优化治理措施结合采空区瓦斯抽放技术，在尾排联巷内采用密闭埋管（250mmPE管）抽放方法，配合YD-Ⅵ型移动泵（最大抽放量40m³/min），有效降低了回风及下隅角瓦斯浓度。

采空区埋管抽放系统设计抽放管路选型与布置采用250mmPE管作为抽放主管，沿联巷密闭墙埋入采空区，确保管路铺设路径覆盖瓦斯主要涌出区域，提升抽采效率。

抽放设备配置方案选用抚顺分院生产的YD-Ⅵ型移动抽放泵，单台最大抽放量40m³/min，配置三台运转、一台备用，保障抽放系统连续稳定运行。

抽放参数设计标准设计抽放浓度控制在10%~27%，平均抽放纯量8~15m³/min，通过优化负压调节，确保采空区瓦斯有效抽采，降低回风瓦斯浓度。

联巷密闭施工要求在联巷内施工密闭墙时，严格保证墙体密封性，防止瓦斯泄漏；埋管位置需避开地质构造破碎带，避免管路受压损坏影响抽放效果。

抽放设备选型与运行参数01抽放泵选型康家滩煤矿88201综采工作面采用抚顺分院生产的YD-Ⅵ型移动泵进行瓦斯抽放，该型号抽放泵最大抽放量为40m³/min。现场共配备三台运转泵，一台备用泵，以保障抽放系统的稳定运行。

02抽放管路规格采空区抽放采用在联巷内密闭埋管的方法，选用250mm的PE管作为抽放管路，确保瓦斯抽采的有效输送。

03抽放浓度参数目前瓦斯抽放浓度范围为10～27％，平均抽放浓度为14％，通过对抽放浓度的监测与调控，保障抽采效果。

04抽放纯量指标抽放纯量为8～15m³/min，平均抽放纯量达10m³/min，有效降低了采空区瓦斯涌出，为工作面安全生产提供了有力保障。本煤层预抽试验效果分析预抽钻孔布置方案在88201工作面回撤通道沿煤层布置40个平行钻孔，孔距5米，孔深100m，孔径75mm，旨在降低回撤通道周边煤层瓦斯含量，保障工作面安全回撤并试验本煤层预抽效果。煤层抽放可行性评估依据钻孔流量衰减系数及煤层透气性系数判定8#煤层为可以抽放煤层，但从百米钻孔瓦斯极限抽放量来看属较难抽放煤层，综合判定介于可以抽放与较难抽放之间。预抽效果量化分析钻孔抽放6个月后几乎枯竭，百米钻孔单孔平均抽放量为561m³，工作面累计抽放量22440m³，吨煤瓦斯抽放量及抽放率仅为5%，初步推断8#煤层预抽效果不佳。优化方向建议鉴于当前预抽效果，需转变钻孔布置方式或采取本煤层强化抽放措施，以提升8#煤层瓦斯预抽效率，更好地满足安全开采需求。

巷道支护与联巷密闭强化措施支护方案设计优化针对88201综采工作面地质构造特点，特别是回风顺槽四条小断层、胶带辅助运输顺槽三条小断层及开切眼以南800m范围二组大型裂隙带，采用高强度锚杆+金属网+锚索联合支护体系，提高巷道抗变形能力。

联巷密闭施工标准联巷密闭采用250mm厚砖墙结构，内填黄土捣实，预埋250mmPE抽放管，确保密闭完整性。施工后进行气密性检测，漏气率需控制在5%以下，防止采空区瓦斯通过联巷裂隙溢出。

顶板来压期间加固措施根据周期来压规律（每推进120米左右），提前对工作面上下顺槽及联巷进行超前支护，采用单体液压支柱配合π型钢梁加强支护强度，有效抵抗老顶垮落产生的冲击压力，避免密闭压裂失效。

日常维护与监测机制建立支护质量定期巡查制度，每周对巷道变形量、锚杆预紧力、密闭完整性进行检测；安装应力传感器实时监测顶板压力变化，发现异常立即采取补强措施，确保支护系统稳定可靠。05设备回撤期间瓦斯管控

回撤期间瓦斯超限风险分析回撤作业对通风系统的影响设备回撤过程中，车辆运行易损坏风筒，导致局部区域风流紊乱，风量偏小，形成瓦斯积聚隐患。原中部向两侧回撤方式曾因通风问题引发局部瓦斯超限。

采空区瓦斯涌出变化工作面回撤期间，采空区暴露面积增大，老顶垮落可能导致联巷密闭压裂，瓦斯集中涌出风险升高，历史数据显示尾排联巷瓦斯涌出量可达10m³/min左右。

回撤通道瓦斯积聚风险回撤通道为半封闭空间，瓦斯密度小于空气易在顶板附近积聚，若通风不畅，浓度易超过1%安全阈值，需重点监控。

局部通风管理难度回撤期间需频繁调整通风系统，临时通风设施（如风门、风筒）的稳定性差，易出现漏风或风流短路，增加瓦斯超限概率。回撤顺序与通风调整方案

设备回撤顺序88201综采工作面设备回撤采用自胶带运输巷向上顺序回撤的方法，以避免传统从中部向两侧回撤时易出现的局部风流紊乱及瓦斯超限问题。

回撤通道布置回撤通道包括运输通道和回撤通道，两条通道之间设有三个联络巷（一、二、三联络巷），为回撤期间的通风系统调整和设备运输提供条件。

通风设施提前施工回撤开始前，在运输通道内施工四组通车用推拉风门，分别位于一联络巷以下、一与二联络巷之间、二与三联络巷之间及三联络巷以上，用于回撤期间通风系统的灵活调整。

通风系统调整目的通过调整通风系统，确保回撤期间工作面风量充足、风流稳定，有效稀释和排出瓦斯，防止局部瓦斯积聚，保障设备回撤安全顺利进行。回撤通道瓦斯抽采技术应用本煤层预抽钻孔布置在88201工作面回撤通道沿煤层布置40个平行钻孔，孔距5米，孔深100m，孔径75mm，旨在降低回撤通道周边煤层瓦斯含量，保障工作面安全回撤并试验预抽效果。采空区密闭埋管抽采针对采空区瓦斯涌出，采用在联巷内密闭埋管（250mmPE管）抽放方法，配备抚顺分院YD-Ⅵ型移动泵（最大抽放量40m³/min），三台运转一台备用，抽放浓度10～27％，平均纯量8～15m³/min。抽采效果与煤层特性8#煤层属可抽放煤层，但预抽6个月抽放率仅5%，判定为较难抽放煤层。需通过优化钻孔布置或采取强化抽放措施提升效果，目前采空区抽采使工作面中部及下隅角瓦斯超限现象得到控制。回撤期间安全技术要求

通风安全技术要求回撤期间需确保通风系统稳定，局部通风机风筒完好，避免因车辆通行等因素损坏风筒导致风流紊乱；严格控制回撤地点风量，防止局部瓦斯积聚，确保各作业区域瓦斯浓度始终低于安全阈值。瓦斯监测技术要求加强回撤区域瓦斯实时监测，在关键位置布置甲烷传感器，便携式瓦斯检测仪每班次检查不少于3次；监测数据需实时上传至监控中心，瓦斯浓度超限时立即启动分级响应机制，采取停产撤人等措施。支护安全技术要求回撤通道及联络巷需采用木垛等材料加强支护，提前在运输通道内施工通风设施（如通车用推拉风门）；确保支护强度满足回撤期间顶板管理需求，防止顶板垮落引发瓦斯涌出或人员伤亡。设备回撤操作要求严格按照自胶带运输巷向上的顺序回撤设备，避免因回撤顺序不合理导致风流受阻；回撤过程中严禁违规操作，车辆及设备移动时需保护通风设施及监测仪器，确保作业环境安全。06防治效果评估与数据分析

瓦斯浓度控制效果对比治理前瓦斯超限情况88201综采工作面治理前，受采空区瓦斯涌出影响，下隅角及回风巷瓦斯频繁超限，尾排联巷出口周边瓦斯浓度达1.5%以上，有效风量不足1000m³/min，严重制约生产安全。

综合治理后浓度控制效果实施尾排联巷抽采、通风系统优化及采空区埋管抽放后，工作面瓦斯绝对涌出量从45-48m³/min得到有效控制，回风瓦斯浓度稳定在0.8%以下，下隅角未再出现瓦斯超限现象。

抽采技术应用前后数据对比采空区抽放实施后，抽放纯量达8-15m³/min（平均10m³/min），瓦斯抽放浓度10-27%（平均14%），有效降低了采空区瓦斯涌出对工作面的影响，保障了日产2.5万t高产高效生产需求。

抽放纯量与抽放率分析采空区抽放纯量表现康家滩煤矿88201综采工作面采用采空区埋管抽放方法，使用YD-Ⅵ型移动泵（最大抽放量40m³/min），抽放纯量为8～15m³/min，平均达10m³/min。

抽放浓度与瓦斯治理效果抽放瓦斯浓度范围为10～27％，平均14％；实施后工作面中部及下隅角瓦斯超限现象得到消除，有效控制了回风瓦斯浓度。

本煤层预抽效果评估在回撤通道布置40个平行钻孔预抽本煤层瓦斯，6个月抽放率仅5%，8#煤层属较难抽放煤层，需优化钻孔布置或采取强化抽放措施。

工作面生产效率保障情况工作