淺析綜放工作面上隅角瓦斯綜合防治技術
摘要：本文介紹了我礦綜放工作面上隅角瓦斯積聚情況，分析了綜放工作面上隅角瓦斯來源，確定了其瓦斯超限原因，采取了調(diào)整采區(qū)通風系統(tǒng)及相關系統(tǒng)通風壓力、安裝專用抽瓦斯風機和加風障導風等綜合治理措施，最后利用移動抽放泵站對上隅角瓦斯抽放解決了上隅角瓦斯超限問題，為綜放工作面瓦斯治理提供了經(jīng)驗。關鍵詞：綜放面；上隅角；瓦斯治理
我礦為高瓦斯礦井，礦井絕對瓦斯涌出量56.679m3／min。為適應市場經(jīng)濟和企業(yè)自身發(fā)展的需要，1991年引進了綜采放頂煤工藝，先后采完了6091、8284、3694等18個工作面。在生產(chǎn)過程中，由于工作面上隅角和回風流中瓦斯經(jīng)常超限而嚴重威脅著礦井的安全生產(chǎn)，綜采放頂煤工作面瓦斯治理成了瓦斯管理中的重點和難點。在探索綜放工作面瓦斯治理的有效可靠方法上，我們采用了在綜放工作面利用移動式瓦斯抽放泵解決工作面采空區(qū)瓦斯超限問題，取得了顯著效果。
1、瓦斯超限原因分析
根據(jù)對該礦現(xiàn)場分析其工作面上隅角瓦斯來源，確定瓦斯超限原因如下：
(1) 綜放工作面瓦斯涌出量大，采煤回收率在80％，采空區(qū)浮煤多，采空區(qū)范圍大，大部分工作面與采空區(qū)連通，瓦斯來源大部分為采空區(qū)瓦斯。
(2) 工作面風流流向支架采空區(qū)后，含大量瓦斯的污風從上角涌出，積聚在上角，造成上隅角超限。
(3) 由于回采工藝的影響，風道支架落后于溜子道支架，造成風道上隅角處的局部阻力大，上隅角風量小，瓦斯積聚在采空區(qū)上隅角。
(4) 我礦采用抽出式通風，造成工作面上隅角通風壓力低，采空區(qū)瓦斯從上隅角涌出。
2、上隅角瓦斯治理技術
2.1 采取調(diào)整采區(qū)通風系統(tǒng)及相關系統(tǒng)通風壓力
由于我礦為百年老礦，采空區(qū)范圍大，大部分工作面與采空區(qū)連通，如T1491工作面處于礦井通風的最大阻力路線，其里段上部為8493、8491一層采空區(qū)，并與西翼1 2水平、ll水平采空區(qū)相連通，沿走向中部與原西翼l 3水平系統(tǒng)的84 9 0、8060、8493邊限等老巷道相連通。工作面絕對瓦斯涌出量為12—20.3m3／min，瓦斯來源其中有60％——70％來源于采空區(qū)，且受大氣壓力影響明顯，當大氣壓力下降速率達到60Pa／h時，對采空區(qū)瓦斯涌出影響明顯，當大氣壓力下降速率達到100Pa／h時，采空區(qū)瓦斯就大量涌出，造成工作面瓦斯上隅角超限狀態(tài)。所以采取調(diào)整采區(qū)通風系統(tǒng)及相關系統(tǒng)通風壓力，在相美系統(tǒng)建立了調(diào)壓室，通過人工調(diào)節(jié)調(diào)壓室的'通風壓力，克服大氣壓力對工作面采空區(qū)瓦斯影響。通過實施改變了T1 49l與相關系統(tǒng)的壓力關系，從而使調(diào)壓室內(nèi)成為系統(tǒng)相對壓力最低點。T 1 49l工作面回風瓦斯?jié)舛葹?.2％——0.4％，工作面上隅角瓦斯?jié)舛葹?.3％——0.5％，輔助風道回風瓦斯?jié)舛葹?.3％-0.6％，大氣壓力變化對T1491工作面的影響基本消除。但調(diào)壓室瓦斯?jié)舛入y以保證，造成瓦斯?jié)舛葧r常超限，在安全管理上存在較大隱患。
2.2 采用抽瓦斯風機抽排上隅角瓦斯
根據(jù)對已采綜放工作面瓦斯涌出情況來看，工作面開采初期，瓦斯涌出量不大，上隅角瓦斯?jié)舛鹊�，當工作面推進1 00m以后，工作面老頂跨落，工作面采空區(qū)與周圍采空區(qū)連通，上隅角瓦斯開始超限。所以提前在工作面回風側(cè)距離5 0米安裝一臺抽排局扇，從對T1 4 51工作面使用情況來看，當工作面小于2.5％時，能夠滿足上隅角瓦斯不超限，但風車進風端距離上隅角距離及擺放位置決定了上隅角是否超限。同時，抽放風筒受巷道斷面影響，風筒積壓現(xiàn)象嚴重，抽放效果不明顯，另外抽排局扇負壓小，決定了局扇安裝位置，增加了倒鳳車次數(shù)，對上隅角瓦斯治理不利，故該技術沒有在其它工作面推廣。
2.3 采用引風障處理上隅角瓦斯
T2 195綜放工作面位于我礦鐵二區(qū)一采區(qū)，屬8、9合區(qū)煤層，北部為2792、2794、3692、3694、3696等工作面采空區(qū)，南部、西部為本煤層面未采區(qū)、東部為風井保護煤柱，上部為T2l 5 5采空區(qū)(如圖)，有效風量為17.76m 3／s。回采之初，上隅角瓦斯?jié)舛仍?.1——0.2％之間。回采過程中，瓦斯涌出異常，最大時回風上角瓦斯?jié)舛葹?％，風道回風瓦斯?jié)舛?.6％；泄瓦斯道回風瓦斯1.2％。采取在上隅角打風障處理上隅角瓦斯，上隅角基本控制在1％左右，但由于現(xiàn)場條件影響，風障管理難度大，上隅角瓦斯超過1％現(xiàn)象普遍。
2.4 采用移動泵站抽放上隅角瓦斯
2.4.1 工作面上隅角埋管抽放
在T2195風道安裝抽放管路，管路離底板距離0.5m，并在抽放管路處打好木垛，避免管路損壞。隨著工作面的推采，將抽放管路埋人工作面上隅角老塘內(nèi)。抽放過程中，當抽出瓦斯?jié)舛雀哂?0％時，與礦井主抽放管路并網(wǎng)，供居民生活用氣；當抽出瓦斯?jié)舛鹊陀?0％時，直接排放到回風巷中。
2.4.2 抽放效果
通過方案的實施，T2 1 9 5工作面回風瓦斯0.4％，泄瓦斯道回風瓦斯0.6％，工作面上隅角瓦斯0.6％，各抽放系統(tǒng)抽放情況如表1
3、結(jié)束語
(1)綜放工作面的上隅角瓦斯治理，必須進行詳細地原因分析，根據(jù)具體情況采取有針對性的綜合措施。
(2)采取調(diào)整采區(qū)通風系統(tǒng)及相關系統(tǒng)通風壓力關鍵是找出與之相關的系統(tǒng)，調(diào)整礦井的壓力分布關系，轉(zhuǎn)移大氣壓力影響采空區(qū)瓦斯涌出的地點至非生產(chǎn)區(qū)域，但該方法具有一定局限性，且非生產(chǎn)區(qū)域瓦斯?jié)舛入y以保證。
(3)通過生產(chǎn)實踐證明，當工作面上隅角瓦斯?jié)舛鹊陀?.5％時，采用抽瓦斯風機抽放上隅角瓦斯是一種安全、穩(wěn)定、可靠的方法。
(4)構(gòu)建引風風障能夠解決上隅角瓦斯超限，但工作面打風障不易管理，維護時常常與工作面回采相互干擾和影響。
(5)利用移動式瓦斯抽放泵站進行工作面瓦斯抽放是瓦斯防治治本的主要手段，可以徹底解決上隅角瓦斯超限問胚：①抽放管路埋人工作面采空區(qū)，對工作面采煤工藝影響不大。⑦根據(jù)瓦斯?jié)舛却笮�，決定是否瓦斯利用，為瓦斯利用提供了新的方法和思路。
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