摘 要：近距離保護(hù)層開(kāi)采時(shí)，保護(hù)層工作面上隅角瓦斯超限是瓦斯治理的難點(diǎn)。為有效治理近距離保護(hù)層工作面上隅角瓦斯超限，本文以平煤四礦己15-23120保護(hù)層回采工作面為例，保護(hù)層工作面上隅角瓦斯超限；通過(guò)向采空區(qū)內(nèi)埋設(shè)兩條管路抽采瓦斯，一條用于抽采采空區(qū)內(nèi)瓦斯，截?cái)嗤咚瓜蚧夭晒ぷ髅嬗咳氲耐ǖ溃涣硪粭l用于抽采上隅角瓦斯；采取抽采措施后，上隅角瓦斯?jié)舛扔?.6-0.7%降至0.1%以下；風(fēng)排瓦斯?jié)舛扔?.3%左右降至0.05%左右，上隅角瓦斯超限現(xiàn)象得到了很好地治理。

關(guān)鍵詞：近距離上保護(hù)層；瓦斯超限；瓦斯治理

保護(hù)層開(kāi)采技術(shù)措施中涉及保護(hù)煤層和被保護(hù)煤層，在保護(hù)層開(kāi)采過(guò)程中，被保護(hù)煤層卸壓，其中的瓦斯解吸釋放，向保護(hù)層方向運(yùn)移[1-2]。保護(hù)層和被保護(hù)層之間的距離對(duì)于保護(hù)層開(kāi)采的卸壓消突效果具有巨大的影響，距離較近時(shí)被保護(hù)層卸壓效果較好，瓦斯釋放充分，大量的瓦斯涌入保護(hù)層工作面，對(duì)保護(hù)層工作面的安全生產(chǎn)構(gòu)成的極大的威脅，尤其是上隅角瓦斯極易超限[3]。因此對(duì)近距離上保護(hù)層工作面上隅角瓦斯治理進(jìn)行研究具有重要的實(shí)際意義。

本文制定了上隅角瓦斯治理措施并進(jìn)行了效果考察。

1 工程地質(zhì)概況

四礦位于平頂山礦區(qū)中部，井田東鄰一礦，西接平煤五礦、平煤六礦，南鄰三環(huán)公司，為突出礦井，地面為低山丘陵地形，經(jīng)過(guò)專家論證，選擇己15煤層作為己16-17煤層的保護(hù)層進(jìn)行開(kāi)采。己15煤層、己16-17煤層頂板和底板均為砂質(zhì)泥巖，兩層煤層間距離5-18m，平均16m，屬于近距離保護(hù)層開(kāi)采。

己15-23120工作面位于己三采區(qū)西翼中下部，南部位于己15-23100工作面內(nèi)（該面由于壓力大未能回采），北為己15-23140采面（已回采）。該工作面可采走向長(zhǎng)1103米，傾斜長(zhǎng)237米。己15-23120工作面為上保護(hù)層開(kāi)采，對(duì)下覆己16.17煤層進(jìn)行保護(hù)。己15-23120工作面煤層瓦斯含量6.89m3/t，瓦斯壓力0.4Mpa，為非突出煤層。該工作面己15煤層煤厚在1.1～2.1米之間，局部下部含0.1～0.4米的劣質(zhì)煤。煤層平均傾角7.7°。己16煤層與己17煤層合層，己15煤層距己16.-17煤層層間距平均8m，屬于近距離保護(hù)層。

2 保護(hù)層工作面瓦斯治理措施

正常生產(chǎn)過(guò)程中，己15-23120采面上隅角瓦斯多次超限，為有效防治上隅角瓦斯超限情況，采用向采空區(qū)內(nèi)埋管抽放上隅角瓦斯。

實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，向采空區(qū)內(nèi)埋設(shè)兩條直徑為500mm的管路，連接到采區(qū)抽放泵站對(duì)采空區(qū)和上隅角的瓦斯進(jìn)行抽采，如圖1所示，管路懸吊與頂板上，距離頂板距離500mm。其中管路A埋入采空區(qū)內(nèi)的長(zhǎng)度為5m左右，直接抽放采空區(qū)上隅角附件瓦斯；管路B埋入采空區(qū)內(nèi)的長(zhǎng)度為15m，在管路上每隔2m開(kāi)孔，在孔口上方架設(shè)木墩，以保護(hù)頂板在垮塌時(shí)不會(huì)堵塞孔口。管路A隨工作面的向前推進(jìn)不斷進(jìn)行回收，管路B直接埋入采空區(qū)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的抽放。

工作面采取上隅角瓦斯抽采措施之后，保護(hù)層工作面回采狀況得到了極大改善，上隅角瓦斯控制在0.6%以下。上隅角瓦斯抽采措施實(shí)施前后保護(hù)層工作面上隅角瓦斯?jié)舛?、風(fēng)排瓦斯?jié)舛?、上隅角抽放瓦斯?jié)舛纫约巴咚钩椴杉兞咳鐖D2所示，其中上隅角瓦斯?jié)舛群惋L(fēng)排瓦斯?jié)舛仁菑脑诰€監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中導(dǎo)出，上隅角抽采瓦斯?jié)舛仁菑谋谜境椴蓾舛葘?dǎo)出。

由圖2可以看出，在采取上隅角瓦斯抽采措施之前，上隅角瓦斯?jié)舛仍?.6%-0.7%之間，隨時(shí)可能出現(xiàn)瓦斯?jié)舛瘸薜那闆r，存在極大的安全隱患；工作面風(fēng)排瓦斯?jié)舛忍幱?.3%-0.4%之間，同樣處在較高的水平。經(jīng)過(guò)前期的設(shè)計(jì)布置，當(dāng)工作面推進(jìn)至850m左右時(shí)，上隅角瓦斯抽采系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行。由監(jiān)測(cè)結(jié)果可以看出，采用雙管路抽采上隅角瓦斯后，隨著瓦斯抽采純量的增加，上隅角瓦斯?jié)舛扔?.6%左右逐漸降至0.1%以下，同時(shí)風(fēng)排瓦斯?jié)舛冉抵?.1%以下，很好的控制了上隅角瓦斯超限問(wèn)題，保證了回采工作面的正常生產(chǎn)。

3 結(jié)論

3.1 平煤四礦己16-17被保護(hù)層位于己15煤層下部的底臌斷裂帶內(nèi)，采空區(qū)瓦斯涌出量大，為保證生產(chǎn)的安全進(jìn)行，必須對(duì)上隅角和采空區(qū)瓦斯進(jìn)行抽采。

3.2 在風(fēng)巷內(nèi)向采空區(qū)埋設(shè)兩條管路，一條用于抽采采空區(qū)內(nèi)瓦斯，截?cái)嗤咚瓜蚧夭晒ぷ髅嬗咳氲耐ǖ?；另一條用于抽采上隅角瓦斯，降低上隅角瓦斯?jié)舛?，防治上隅角瓦斯超限?/p>

3.3 采用向采空區(qū)埋管后，上隅角瓦斯?jié)舛扔?.6-0.7%降至0.1%以下；風(fēng)排瓦斯?jié)舛扔?.3%左右降至0.05%左右，上隅角瓦斯超限現(xiàn)象得到了很好地治理。

參考文獻(xiàn)

[1]王海鋒，程遠(yuǎn)平，吳冬梅，等.近距離上保護(hù)層開(kāi)采工作面瓦斯涌出及瓦斯抽采參數(shù)優(yōu)化[J].煤炭學(xué)報(bào)，2010，35（4）：590-594.

[2]石必明，劉澤功.保護(hù)層開(kāi)采上覆煤層變形特性數(shù)值模擬[J].煤炭學(xué)報(bào)，2007，33（1）：17-22.

[3]戴廣龍，汪有清，張純?nèi)?，?保護(hù)層開(kāi)采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)[J].煤炭學(xué)報(bào)，2007，32（4）：382-385.

作者簡(jiǎn)介：劉波（1988-），河南社旗人，助理工程師，主要從事礦山瓦斯突出災(zāi)害治理。