淮南矿区瓦斯治理技术.ppt

1、6.3 安全高效矿井通风安 全保障系统,淮南矿区瓦斯治理关键技术,淮南矿区瓦斯治理关键技术,1 矿区概况 淮南矿区是我国瓦斯灾害最为严重地区之一，矿区瓦斯绝对涌出量达820m3/min，相对瓦斯涌出量15m3/t，预计2010年瓦斯涌出量达15O0m3/min。原始煤体透气性低(0.01135m3/MPa2d)，瓦斯含量大(1222m3/t)，瓦斯压力最高达(6MPa)，煤质松软，f=O.90.5。采煤工作面绝对瓦斯涌出量最大为80m3/min，掘进工作面瓦斯绝对涌出量最大达8m3/min。 煤尘爆炸指数65%以上，火焰长度可达30Omm，岩粉量最大为35%，粉尘普遍具有爆炸危险。煤层有自燃发

2、火倾向，发火期一般为36个月，最短的为l天。,2 关键技术 基本成熟了适合淮南煤矿特色的 保护层开采技术、 地面钻井抽采技术、 采煤工作面瓦斯抽采技术、 高突掘进工作面瓦斯治理技术,1）保护层开采技术 矿区研究并成功实践了近水平煤层远距离下保护层开采技术、倾斜煤层多重上保护层开采防突技术、 急倾斜煤层保护层开采技术。 (1)近水平煤层远距离下保护层开采技术 关键点:开采远程下保护层上向卸压，低抽巷网格式钻孔抽采瓦斯。 应用效果:被保护层13-1煤层透气性增大2880倍，钻孔抽采量增大160倍，煤体瓦斯压力降至OMPa。l个走向10OOm，面长2OOm左右的保护层工作面，抽采被保护层瓦斯量达10

3、0O万m3左右。,(2) 倾斜煤层多重上保护层开采防突技术 关键点:高瓦斯煤层群开采上保护层下向卸压，低抽巷上向网格式钻孔抽采瓦斯。 应用效果:多重开采B8、B7a、B7b保护层，突出煤层B6、B4透气性增大570倍，单孔抽采量增大40倍。消除突出威胁，解决B8煤层回采瓦斯治理问题。保护层工作面单产提高33%，突出煤层掘进单进由30m/月提高到9Om/月。,(3) 急倾斜煤层保护层开采技术 关键点:急倾斜煤层开采保护层卸压，低抽巷网格式钻孔抽采瓦斯。B8突出煤层松软，角度641020，局部煤层出现倒转，采掘过程极易 抽冒、淌漏。 应用效果:煤层硬度增大， 采掘抽冒、淌漏现象完全消失。 综述:保

4、护层开采技术成功应用，主采突出层实现了快速综掘和综放开采，安全和经济效益巨大。,2）顺层钻孔预抽区域性消突技术 在采煤工作面上、下风巷沿煤层施工上下顺层钻孔，间距8lOm。 应用效果:顺层钻孔成孔深度在1OOm左右。配合使用深孔预裂爆破技术，抽采率达到30%以上。多个具有严重突出危险性块段，不具备保护层开采条件下，运用顺层密集钻孔强化抽采技术消除了突出危险性，实现放顶煤开采。,3）高瓦斯采面顶板抽采瓦斯技术 从上风巷沿走向在煤层顶板向采空区上方施工巷道或钻孔，抽采采空区顶板裂隙或冒落空间内积存的高浓度瓦斯。减少采空区瓦斯向工作面涌入，控制上隅角瓦斯积聚。 技术成果:计算机数值模拟，实验室相似材

5、料，大量应用实践得出基本一致结果: 顶板抽采口最佳位置，以上风巷为界，垂直煤层顶板向上825m，倾斜方向030m最佳抽采区域。 顶板抽采为边抽边采主导方法，应用单项技术抽采率达25-50%。,4）掘进防突技术 (1)两帮钻场深孔 边抽边掘技术 严重突出危险区域或瓦斯涌出3m3/min，两帮钻场深孔 边抽边掘技术。 技术参数:掘进巷道两侧对称钻场，钻场内34个孔。孔深60m、孔径9lmm，设计倾角与沿走向方向煤层倾角一致。前后钻场孔lOm压茬距。迎头钻孔1015个，或按断面2个/m2布置。孔径9lmm，孔深4Om左右。两组5lOm压茬距。 应用效果:抽采量在 0.7m3/min以上，单孔流量在

6、0.10.6m3/min，浓度1520%，炮后最高抽采浓度达到50%。严重突出危险区域掘进平均单进由原80m/月提高到最高1l5m/月，综掘平均单进达到13015Om。 主要特点:实现24小时连续抽采，有效探控前方构造，观察动力情况。,(2)掘进防突预测图 淮南煤与瓦斯突出主要发生在掘进工作面，其中80%以上与地质构造有关，首创掘进工作面防突预测图管理。 信息载体。以突出煤层瓦斯地质图为基图，全面反映掘进工程范围内的煤层赋存、瓦斯地质、巷道布置、防突系统等基础内容，通过掘进过程不断获取地质、煤层变化、瓦斯涌出、突出指标、措施执行情况动态信息，分析迎头状况，指导现场防突工作。 运行机制。所有突出

7、煤层掘进必须实行防突预测图管理，执行按月送报制度。瓦斯管理研究院对防突预测图进行审查、分析;提出防治意见。,5）地面钻井抽采瓦斯技术 (1)抽采采动区和采空区瓦斯 开采11-2下保护层，采用地面钻井抽采上覆的13-1煤层松动区域瓦斯。下保护层收作后，继续抽采其卸压瓦斯，被保护层回采，抽采采空区瓦斯。 2002年，第一口地面钻井试验抽采采动区、采空区瓦斯在潘一矿2352(1)/2322(3)取得成功。 抽采效果:单井日平均抽出瓦斯14943m3，最高2210Om3/d，共抽出瓦斯1225207m3。实测单井抽来有效影响半径2llm，正常条件下，抽采浓度95%左右。,（2）抽采采空区瓦斯 谢一矿5

8、1llCl5保护层，距工作面收作线15Om，从地面施31lmm、深607.1m、终孔位于C15煤层顶板4m的钻井，试验采空区抽采瓦斯。 应用效果:地面用一台2BE-355型泵。05年3月22日进行抽采，3月31日工作面采至钻井位置，负压5OOmmHg、抽采浓度30-35%、纯量34.5m3/min。钻孔开抽前，51llCl5工作面风量1250m3/min、回风瓦斯0.72%左右，尾排瓦斯1.8%左右。钻孔开抽后，风量12lOm3/min，回风瓦斯0.56%左右，尾排瓦斯1.0%。,(3)地面钻井扩大应用试验 谢桥矿1242(1)首次保护层开采工作面，布置5口地面井，潘一矿2662(1)保护层开

9、采工作面，布置3口地面井。顾桥项目部在1117(1)工作面试验地面钻井水平抽采技术。,3.瓦斯治理效果 瓦斯抽采量逐年提高，1995年为500.5万m3,2003年增加到1.5亿m3，年平均抽采率由2.33%增加到41.5%，逐步实现了由风排为主向抽排为主的战咯转移。矿区的瓦斯超限次数由1998午的1333次下降到2003年的132次，2005年略有上升。百万吨死亡率由1998年0.8，降至2002年的0.64,2003年为0.448,2005午为0.48,杜绝了重大瓦斯事故，保持了矿区相对安全生产局面。原煤产量由1998年1102万吨，快速提升到2003年的2678万吨，2005年3100万

10、吨。,高瓦斯双突综放工作面 回采期间瓦斯综合治理技术,高瓦斯双突综放工作面回采期间瓦斯综合治理技术 淮南矿业集团谢桥煤矿原设计年产量400万吨，高技改后，设计年产量1000万吨。现主采煤层为8煤和13-1煤，其中13-1煤为高瓦斯双突煤层，采用综采放顶煤一次采全高工艺。在没有保护层开采情况下，谢桥煤矿以1151(3)综放面为突破口，通过采取一系列的瓦斯综合治理技术有效解决了该面的瓦斯问题，确保了该面单产的提高，为解决相似条件下采面的瓦斯问题找出了途径。,1.工作面概况 1151(3)综放面走向长1674m，倾斜长231.8m，煤层倾角12.80，厚度约5.4m，回采标高-588-662m，锚网

11、支护，是-610m水平下山采区第一个回采工作面，该面直接顶为3.26m的泥岩或沙质泥岩及13-2煤，老顶为6.2m的粉、细砂岩，采高2.32.5m，放煤高度2.93.1m，并内错上风巷施工一条顶板抽排巷。上阶段1141(3)已回采完毕，正常回采期间该面瓦斯绝对涌出量38.160.8m3/min。,2、瓦斯综合治理技术 2.1优化通风系统 该面回采前期，从-610m水平东一采区-610-720皮带上山进风，工作面配风1800 m3/min，再增风很困难，通过对通风系统调整，改从-720m水平进风，工作面风量增至220O m3/min左右，并且可根据需要适当增风，同时，加强工作面上、下风巷卧底，确

12、保断面充足、系统稳定。,2.2瓦斯抽放 该面上风巷敷设8寸和10寸抽排管各一趟，其中，10寸抽排管与地面永久抽排系统合茬，用于钻场钻孔抽放;8寸抽排管用于上隅角及顺层孔抽放;下风巷敷设一趟6寸抽排管与移动抽排系统合茬;抽排巷内敷设一趟8寸抽排管与地面永久抽排系统合茬;回采初期尾部有2路抽排管用移动泵抽放。,2.2.1顶板孔抽放 顶板走向钻孔作为比较成熟的抽放技术在该面回采初期发挥了很大作用，由于该面瓦斯抽排巷未施工到切眼位置，为有效解决抽排巷发挥作用以前这一段范围内的瓦斯问题，我们将上风巷掘进期间施工的下帮压风自救硐室(间距5Om)改造成钻场，并在钻场内布置扇形钻孔68个。 1#钻场低位钻孔在

13、初次放顶前并未发挥作用，工作面初次放顶后(回采23米)，大量瓦斯随顶板裂隙上升被2#钻场内钻孔抽放，抽放流量急剧上升，并且钻孔在距煤层顶板法距11米时抽放流量最大(19.0m3/min)，3#钻场内钻孔则是因抽排巷发挥作用后拦截了顶板钻孔的瓦斯涌出，该钻场内顶板钻孔未发挥应有作用。,2.2.2 顺层孔抽放 根据有关资料:谢桥矿13-1煤层透气性系数为8.7*1O-4m2/MPa2d，钻孔百米流量减系数为0.014d-1，属难以抽放煤层，预抽期在30天左右时，抽排孔有效半径2m，预抽期在50天左右时，抽排孔有效半径2.5m。从该面掘进过程中突出危险性预测预报结果可知该面具有一定的突出危险性;另外

14、，由于该面煤机筒截深达800mm，回采期间本煤层内赋存的大量瓦斯将随落煤释放到风流中。顺层孔施工预抽是该面消突及瓦斯治理的重要手段。,(1)钻孔布置及施工工艺 在工作面上、下顺槽从切眼向收作线位置依次平行于工作面倾向施工顺层长钻孔，提前对煤层进行预抽和卸压，各孔孔间距5m，部分3m。采用SGZ-IB或MKD-4型钻机，91合金片组合钻头、73麻花钻杆、压风排渣法钻进，钻孔深度:上顺槽1OOm，下顺槽12Om。 (2)封孔和抽排工艺 顺层孔成孔后下1.5寸套管8m，采用压风排聚胺脂法封孔工艺，即用井下压风将装在特制容器内的聚胺脂混合液，在没有发泡前压进待封钻孔内，用这种方法封孔，长度可达6m以上

15、，孔口负压最大5OKPa。合茬后的钻孔采用移动泵抽放。,(3)效果 顺层孔施工期间，从孔内返出的压风中CH4浓度4.5%9.6%，纯流量可达0.020.1m3/min。各孔再经过80余天的合茬预抽后，到回采前煤层预抽率平均达34.2%。当钻孔距工作面1744m时，瓦斯流量0.10.32m/min，效果较好，其中2030米时效果最佳。 (4)注意环节 由于该面上风巷为沿空巷道，回采期间上风巷底板鼓起，煤壁外移，因而加大封孔深度，否则，既不利于抽放，也不利于煤层注水。 若顺层孔封孔不严，长期抽放可导致孔内煤体氧化出现CO，必须定期取样化验分析。,2.2.3上隅角抽放 由于采用锚网支护，该面上、下隅

16、角进入老塘后不易跨落，虽然对上、下隅角进行充填封堵，但上隅角作为采空区漏风的集汇处仍然积聚大量瓦斯，单靠挂风障方式处理往往会因操作不当造成风流中瓦斯超限，而采用上隅角插管抽放能有效解决上隅角局部瓦斯积聚问题。 (1)尾部抽放 回采前，在切眼后联巷内敷设6寸、8寸抽排管各一趟:6寸抽排管敷设至与切眼交叉处，8寸抽排管则沿切眼向上敷设至距上风巷8m处，在东二提料斜巷下口设2台2BEl-253型移动泵，两趟管路单独抽放。抽排巷接替抽放前这段时间内，尾巷抽放流量2.643.12m3/min。,(2)上隅角插管抽放 从上风巷8寸抽排管端头拨24个2.5寸拨头用3寸钢丝软管引至上隅角，钢丝软管再通过2.5

17、寸花管插在上隅角充填后墙体内抽放，插管位置由当班瓦斯检查员根掘瓦斯涌出状况指定，生产单位按指定位置充填时放置，并保持花管距巷顶不超过30Omm，抽放期间，纯流量可达0.972.1m3/min。,2.2.4 顶板抽排巷抽放 该面高抽巷平行于回风顺槽，距回风顺槽平距22m，以3%坡度施工至距切眼56m处(迎头距煤层顶板法距31m)，巷道底板距13-1煤层顶板法距2131m，净断面7.4m2，是该矿首个长距离抽排巷。工作面回采前，在抽排巷里敷设一趟8寸抽排管与矿井永久抽排系统合茬，并距迎头300m处封闭，以防止抽排巷抽排效果不理想时在抽排巷内施工钻孔分段封闭抽放，8寸抽排管深入封闭墙以里1米。在抽排

18、巷发挥作用后，从抽排巷外口施工两道封闭墙永久封闭，并在墙上又增设2路8寸抽排管，为确保封闭严密，两墙之间注水泥浆，通过2种途径对抽排巷抽排效果进行考察:,(1) 利用地面抽排泵房瓦斯抽排自动监控装置考察; (2) 利用CDLU型智能涡街气体流量计配合100%瓦斯机、抽气哪筒、负压表考察。 通过定期观察工作面回采距离、月产量、配风量和抽排巷距煤层顶板法距等参数寻找相互之间的内在联系。根据现场对抽排巷抽放效果分析考察:抽排巷在工作面超过抽排巷14m后发挥作用，回采期间抽排巷抽放纯流量14.3540.l2m3/min，平均27.2m3/min，抽放率44.864.6%，最佳抽放层位2531m，即56

19、倍采高时抽放效果最佳。抽排巷在该面的瓦斯治理中发挥了关键作用。,2.2.5 抽排方式 抽排巷发挥作用前，上、下风巷顺层孔和钻场钻孔采用地面2BEl-505或2BEl-355永久泵抽放，上隅角和尾巷采用2BEl-253移动泵抽放;抽排巷发挥作用后，抽排巷主要采用2BEl-505永久泵抽放，上隅角和上顺槽顺层孔采用2BEl-253移动泵抽放，下顺槽采用2BEl-203移动泵抽放。,2.3 煤层注水 根据对谢桥矿13-1煤采样实验分析，其全水分1.5%2.2%，原始水分1.O%l.2%，孔隙率2.5%6%，坚固性系数为0.71.1，煤层具有松软、孔隙率低、透水性差的特点。根据国内外经验及 11511

20、(3)综放面煤层特点，在上、下风巷顺层孔预抽一段时间后，大约距工作面40m时撤除抽排孔孔口软管，并利用该孔注水:上风巷采用动压注水，下顺槽采用静压注水。实践证明上顺槽采取动压小流量、下顺槽采取静压长时间注水可取得较好的煤层湿润效果，工作面粉尘量减少7.6倍，达到了预期效果。,2.4 安全监控 该面上风巷除安设Tl、T2瓦斯传感器外，另在回风巷第一汇风处增设T3传感器，并严格执行回风0.8%断电管理规定，以充分发挥监控系统在治理瓦斯中的重要作用。 2.5 其它方法 由于该面上风巷为沿空掘进巷道，阶段煤柱6m，受采动影响，采空区内部煤柱产生裂隙，部分瓦斯随漏风从上隅角带出。将1141(3)原采空区

21、高抽巷打开抽放，瓦斯浓度30%40%，纯流量可达58m3/min，但考虑1141(3)采空区在1151(3)上风巷掘进期间曾出现过发火征兆，该方法未长期采用。,3 瓦斯治理效果 （1）回采5个月，该面即抽放瓦斯502.1万m3，瓦斯抽放率逐步提高:初放前24.8%,初放后至抽排巷接替前54.4%，抽排巷接替后达63%以上，最大达80.1%。 （2）通过采取顺层孔预抽及煤层注水，消突效果非常明显，各项预测指标无一超标，为顺利实现综采放顶煤创造了条件。 （3）月产量达20万吨左右，并没有出现因瓦斯超限制约生产现象的发生。,4 体会 （1） 工作面回采10.5m后上隅角直接顶才冒落，帮初次放顶前(初

22、放距离23m)低位钻孔难以发挥作用，在顶板钻孔和上隅角抽排效果并不明显的情况下，必须合理布置顺层钻孔，加大顺层孔抽排力度，必要时要采取措施强制放顶以减少采空区空间，杜绝瓦斯超限现象的发生。 （2） 顺层长钻孔施工技术和封孔质量及深度的提高是我矿在治理瓦斯方面的一大技术突破，因而，必须通过技术创新提高钻孔施工深度、施工质量和封孔质量，以充分发挥顺层孔的预抽作用。,（3）由于抽排巷在工作面回采到7lm时发挥作用(即超过架尾平距5m)，因而抽排巷理应施工到切眼位置，并且在初放前的这段距离内层位应下调施工至距离煤层35m的位置较好，或从切眼上出口向抽排巷施工大直径钻孔贯通抽排巷使抽排巷在初采期间做为尾

23、巷抽放使用，尽快发挥作用。 （4）地面抽排车间配备1台2BEl-505型(抽放混量80130m3/min)和2台2BEl-355型(抽放混量 6070m3/min)永久抽排6，当2BEl-505抽排泵因检修停止运行而改用2REl-355抽排泵抽放时，该泵能力明显不足，急需对地面现有抽排系统进行改造。,5 结论 抽排巷、顺层孔和上隅角抽放是解决该面瓦斯的最有效方法。 根据谢桥矿瓦斯治理技术资料分析，在采面瓦斯涌出量超过30m3/min时，仅靠打钻抽放远远不能满足生产需要，必须施工瓦斯巷道或开采解放层用于瓦斯治理。 加强锚网支护技术研究，减少上、下风巷煤壁位移量以提高顺层孔预抽和煤层注水效果。,保

24、护层工作面瓦斯综合治理技术合理技术,1.前言; 潘一矿是一座年产400万吨的大型高瓦斯突出矿井，矿井瓦斯绝对涌出量为126m3/min。矿井主采煤层为13-l和11-2煤层，其中13-1煤层为高瓦斯突出煤层，煤层厚4.36.5m，平均为4.7m，煤层倾角790，瓦斯含量1222m3/t。其下部的11-2煤层厚l.42.4m，平均l.9m，原始煤层瓦斯含量81Om3/t。为从根本上治理13-1煤层瓦斯问题，97年以来矿井实施了开采远距离下保护层瓦斯治理技术，即先开采 11-2煤层，解放 13-1煤层。通过实施保护层开采，13-1煤层瓦斯得到根本治理，使矿井产量大幅提升。,随着保护层ll-2煤层向

25、深部开采，其本身瓦斯含量增大，另外由于部分13-1煤层卸压瓦斯涌入11-2煤层工作面，使保护层工作面瓦斯涌出量增加，瓦斯治理难度加大。潘一矿2171（1)保护层工作面，在总结邻近区段瓦斯治理的基础上，通过瓦斯来源分析，采用了以尾巷抽放、下向穿层钻孔抽放采空区卸压瓦斯为主的抽放技术，取得了很好的效果。,2. 2171(1)工作面概况: 2171(1)工作面位于潘一矿二水平东一、东二联合采区七阶段，工作面走向长1680m，倾斜长196m，回采标高-604m-730m，平均煤层厚度1.8m，煤层倾角690。煤层自然瓦斯含量9llm3/t。其对应的13-1被保护层工作面瓦斯含量为15m3/t。2171

26、(l)工作面老顶为中细砂岩，平均厚度58m。工作面采用全部垮落法管理顶板，U型通风方式，配风量为1780m3/min。该面于2005年10月开始回采，初次放顶前，工作面绝对瓦斯涌出量为8.6m3/min。之后工作面瓦斯涌出量逐渐增大，正常回采期间工作面瓦斯涌出量为57m3/min，最高达65m3/min。其中抽放瓦斯量为47.3m3/min，工作面抽放率达80%以上。,3 瓦斯来源及瓦斯治理效果分析: 3.1 工作面瓦斯来源分析 2171(1)工作面瓦斯涌出主要有两部分组成，一是工作面煤壁及采落煤块的瓦斯涌出，另一方面是采空区瓦斯涌出。根据现场实测，工作面本煤层瓦斯涌出量为13.6m3/min

27、，占总量的24%，邻近层瓦斯涌出量为43.4m3/min，约占总涌出量的76%。 2171(1)工作面为一次采全高的综采面，老塘遗煤很少，11-2煤含有的瓦斯在采落过程中基本释放，本煤层瓦斯基本随风工作面风流带走，采空区瓦斯主要为邻近层瓦斯涌出。瓦斯主要来源于13-1煤受采动影响的卸压瓦斯，占总涌出量的70%左右。因此，加强13-1煤层卸压瓦斯治理，是2171(1)保护层工作面瓦斯治理的关键。,3.2 瓦斯治理方法及效果分析 3.2.1 优化底抽巷穿层钻孔设计，提高抽采13-1煤层卸压瓦斯效果 2171(1)保护层工作面与被保护层 13-1煤层平均间距为67m，根据11-2煤保护层开采试验考察

28、，11-2煤层回采后，其裂隙带的高度为34m，冒落带的高度为9.5m,13-1煤层处于卸压开采的弯曲下沉带。受11槽采动影响，13-1煤层发生膨胀变形，煤层瓦斯压力得到释放，原始瓦斯压力由4.4MPa下降到0.5MPa，煤层透气性系数由原来的0.01135m3/(MPa2.d)增加到32.687m3/(MPa2.d)，通过卸压形成的裂隙多为顺层张裂隙，有利于穿层钻孔抽采卸压瓦斯。为抽采13槽卸压瓦斯，在13-1煤层底板2031m的砂岩中布置一条底抽巷，每隔25m布置一个钻场(如图一所示)。,为增加穿层钻孔抽采效果，每个钻场的钻孔由6个增加到8个（见表1）。钻场中6个钻孔沿煤层倾斜方向布置，另外

29、沿煤层走向增加两个钻孔，终孔投影位置落在两个钻场中间，以保证连续抽采效果 ;同时加大了抽采系统的管径，底抽巷敷设了一路直径25Omm聚乙烯管，通过地面中央永久抽采系统的2Bel-72型水环式真空泵抽采卸压瓦斯。底板抽放巷在13槽煤层未卸压之前，瓦斯抽放量较小，平均在1O5m3/min左右;在受采动卸压之后，瓦斯抽放量急剧增大。,达到最大值并持续40天以上，此时成为卸压瓦斯流动活跃期，单孔瓦斯流量为12m3/min。同时处于瓦斯活跃带内的钻孔有50-64个。为保证抽采效果，每天对穿层钻孔的浓度及流量进行考察，并及时调整抽采钻孔。底抽巷最大抽放量为28m3/min，平均抽采量为2226m3/min

30、，占13-1卸压可解析瓦斯的65%以上。,3.2.2 底抽巷施工下向穿层钻孔抽采保护层采空区瓦斯 2171(1)保护层工作面开采深度低，标高在-700m左右，煤层本身瓦斯含量高，加之13-1煤层部分卸压瓦斯及其它邻近层瓦斯涌入保护层采空区，2171(1)在开采过程中，上隅角瓦斯时常超限，为解决这一问题，采用在底抽巷施工下向穿层钻孔抽采保护层采空区。即在被保护层13-1底板抽排巷内的钻场中，向 2171(1)采空区施工下向穿层钻孔，每个钻场布置5个抽采钻孔，终孔位置落在2171(1)工作面上风巷向下525m,采空区向里30m范围内，如图2所示。,由于底板抽排巷布置在进风流中，与2171(1)采空

31、区形成1800Pa的风压差，为克服钻孔通风负压，保证抽采效果，一是采用高负压大流量的2BE-303的抽放泵及直径250mm管路进行抽采，二是改进下向穿层钻孔的封孔工艺，封孔段孔底采用海带封堵，海带见水膨胀后，向孔内注水泥砂浆进行封孔，封孔段长度16m，从而保证了封孔质量。采取上述措施后，下向穿层钻孔的抽采浓度及流量大大提高，抽采平均瓦斯浓度达到26%，最高达34%，瓦斯抽采量达14m3/min，效果显著。(抽采效果详见下表3)。,3.2.3 尾巷抽采保护层采空区瓦斯 受矿井通风系统影响，2171(1)采空区尾部为低压区，采空漏风及瓦斯流向该处，有利于尾巷抽采，经分析确定在东二侧建立217(1)

32、工作面尾巷局部抽采系统，使用两台ZBEl-303瓦斯泵和直径25Omm的管路进行抽采，为提高尾巷抽采效果，在2171(1)上风巷采用沿空留巷，保证瓦斯流场的通道，以充分利用 2171(1)采空区0型圈进行抽采(如图一)。工作面初采期间，由于采空区瓦斯较小，尾巷抽采浓度较低，随着工作面推进，邻近层及13-1煤层卸压瓦斯不断涌入，尾巷抽采浓度明显增大，当工作面推进160米以后，瓦斯浓度增大到1214%,并随工作面向前推进，尾巷抽采浓度趋于稳定，变化不明显，瓦斯抽采量达到810m3/min。,3.2.4 工作面上隅角埋管抽采采空区瓦斯 为加强2171(1)采空区瓦斯治理，降低上隅角瓦斯浓度，在采取上

33、述措施的同时，又采用了上隅角埋管抽采措施，即在上隅角向采空区交替埋入两路8时的抽采管进行抽放，由于保护层工作面采高低，采空区顶板垮落不实，漏风大，造成上隅角埋管抽采浓度低，只有1.24.5%左右，抽采瓦斯量只有12m3/min。,3.3瓦斯治理效果 2171(1)保护层工作面所采取的穿层钻孔抽采被保护层卸压瓦斯、下向穿层孔抽采保护层邻近层瓦斯、尾巷抽采采空区瓦斯等瓦斯治理技术是在总结相邻区段瓦斯治理经验的基础上，通过科学论证所采取的瓦斯治理方法，经现场应用效果明显，成功地治理了保护层工作面瓦斯，消除了瓦斯对工作面安全生产的威胁，治理效果见表4。,4 认识与体会 (1)利用底抽巷穿层孔抽采被保护

34、层卸压瓦斯，是淮南矿区保护采开采瓦斯治理的重要手段，穿层孔抽采卸压瓦斯能否取得成功是保护层工作面瓦斯治理的关键，对于保护层工作面瓦斯治理，要认真分析瓦斯来源，根据瓦斯来源并结合现场情况，采取切实可行的瓦斯治理措施，以达到有效控制瓦斯涌出的目的。,(2)随着瓦斯治理技术的不断发展，保护层开采得到广泛应用，而保护层煤层本身瓦斯增大，如何加强保护层自身瓦斯治理，已成为现场瓦斯管理中新的课题。2171(1)工作面利用底抽巷施工下向穿层钻孔抽采采空区瓦斯和尾巷抽采，取得了很好的效果，给类似工作面的瓦斯治理提供了成功的经验。 (3)上隅角埋管抽采是工作面瓦斯治理重要的辅助措施，但在实际应用过程中往往抽采效

35、果较差，如何提高抽采效果，有待于进一步研究。工作面采空区瓦斯抽采要充分利用0形圈瓦斯流场，最大限度地抽采采空区瓦斯，以防涌入工作面造成瓦斯超限。,顶板覆岩卸压抽放瓦斯的试验研究,1.矿井概况 潘三煤矿是一年产3Mt的高瓦斯煤与瓦斯突出矿井。目前矿井主采13-1和11-2煤层，其中13-1煤层为高瓦斯突出煤层，煤层瓦斯含量10l5m3/t,矿井自投产以来共发生煤与瓦斯突出12起，特大瓦斯爆炸1起。 实测13-1高瓦斯突出煤层透气性系数3.4X10-3m2(MPa2d)，属低透气性较难抽放煤层，原始煤层预抽效果不好，因此必须研究采用卸压抽放万法来治理瓦斯。实测结果表明，回采面瓦斯涌出构成中采空区瓦斯涌出量所占的比例在5060%左右，因此试验研究采用回采面顶板卸压区抽放采空区瓦斯。,2 顶板覆岩卸压抽放瓦斯的试验研究 2.1 顶板走向长钻孔覆岩卸压抽放瓦斯合理布置区域分析 钱鸣高院士根据准北桃园煤矿的实验结果整理出的回采工作面回采250m后采空区离层裂隙呈0型圈分布。 实验结果表明，在覆岩主关键层破断稳定后，采空区中部离层趋于闭合，而在采空区两侧仍各保持一个离层发育区。从平面看，由于关键层破断时形成砌体梁结构，在采空区四周存在一沿层面横向连通的采动离层发育区，在周边走向1040m，倾向534m区间为裂隙发育区;沿顶板高度万向，随工作面推进离层由下往上逐