孫 健

(山西省陽泉煤業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司五礦通風(fēng)工區(qū)，山西 陽泉 045209)

關(guān)于采區(qū)末端工作面瓦斯治理的應(yīng)用

孫 健

(山西省陽泉煤業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司五礦通風(fēng)工區(qū)，山西 陽泉 045209)

8137工作面處于西北翼采區(qū)最末端，緊鄰礦界，瓦斯防治方面可能造成總回風(fēng)巷瓦斯超限及工作面1 500 m～2 000 m抽放效果不能達(dá)到最佳，容易造成工作面上隅角瓦斯積聚等情況。介紹了工作面構(gòu)造及瓦斯情況、分析了瓦斯涌出原因及治理措施等。通過對(duì)該工作面的瓦斯治理，工作面未出現(xiàn)過瓦斯超限斷電事故，為該礦其他采區(qū)邊界工作面瓦斯治理奠定了基礎(chǔ)。

采區(qū)末端工作面；瓦斯治理；應(yīng)用

引 言

8137工作面地表位于南茹村北東方的山坡地帶，整體地勢為北東高、中間低的中低山地形，無民房及其他建筑物。井下北部為采區(qū)大巷，西部為二礦礦界，東部為8136工作面(未掘)，南部為上南茹村保護(hù)煤柱，工作面上方無民房及其他建筑，綜采放頂煤工作面回采后可導(dǎo)致地面山體產(chǎn)生裂縫。該工作面15#煤層為復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層，一般含夾矸2層～3層，距底板0.9 m～1.2 m有一層夾矸，厚度約0.10 m，較為穩(wěn)定，煤巖類型為半亮型至光亮型。8137工作面有效走向長度1 998 m，采長220 m，8137工作面位于西北翼采區(qū)最末端，緊鄰礦界，瓦斯防治方面可能造成總回風(fēng)巷瓦斯超限及工作面1 500 m～2 000 m以內(nèi)抽放效果不能達(dá)到最佳，容易造成工作面上隅角瓦斯積聚[1]。

1 瓦斯治理技術(shù)

1.1 構(gòu)造及瓦斯情況

該工作面15#煤層總體為寬緩向斜形態(tài)，煤層傾角最大17°，最小2°，平均8°。該工作面經(jīng)坑透分析存在2個(gè)異常區(qū)，其中，E1異常區(qū)位于距切巷740 m～900 m范圍內(nèi)，分析認(rèn)定該異常區(qū)由回風(fēng)巷實(shí)際揭露的陷落柱X1和預(yù)測逆斷層F4影響所致，其中，X1長軸預(yù)計(jì)37 m左右，對(duì)回采有較大影響，F(xiàn)4斷距接近1/2煤厚，對(duì)回采有一定影響；E2異常區(qū)位于距切巷1 490 m～1 650 m范圍內(nèi)，分析認(rèn)定該異常區(qū)由坑透陷落柱X4和逆斷層F6、F7影響所致，X4長軸預(yù)計(jì)在50 m左右，對(duì)回采有較大影響，預(yù)測斷層F6、F7接近1/2煤厚，對(duì)回采有一定影響，另外，工作面還存在預(yù)測逆斷層F1、F3、F5、F8和坑透陷落柱X2、X3，對(duì)回采有一定影響。

該工作面共存在4個(gè)陷落柱，其中，掘進(jìn)期間揭露1個(gè)陷落柱，X1(37 m×25 m)、X2(24 m×18 m)、X3(46 m×18 m)、X4(45 m×30 m)為坑透陷落柱。陷落柱X1對(duì)回采有較大影響， X2、X3、X4對(duì)回采有一定影響。

該工作面瓦斯地質(zhì)條件較復(fù)雜，大部分標(biāo)高低于420 m以下，易于瓦斯賦存，坑透解釋的斷層較多，及2個(gè)異常區(qū)域可能對(duì)煤層富集瓦斯提供有利條件，且回采中會(huì)出現(xiàn)瓦斯異常等現(xiàn)象。工作面主要瓦斯來源為鄰近層煤層，其次為本煤層。據(jù)瓦斯地質(zhì)圖及掘進(jìn)期間瓦斯資料分析預(yù)測：瓦斯含量在2 m3/t～6 m3/t，瓦斯壓力在0.3 MPa～0.4 MPa[2]。預(yù)計(jì)回采期間，瓦斯絕對(duì)涌出量為13.78 m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量為3.97 m3/t，鄰近層抽放量為139.33 m3/min。該工作面屬于瓦斯非突區(qū)。

回采初期，受高抽巷抽采效率不佳影響，可能出現(xiàn)瓦斯涌出量大的現(xiàn)象。隨著回采的推進(jìn)，內(nèi)尾巷、高抽巷抽采效率的改善，瓦斯涌出量會(huì)逐漸變小。推進(jìn)至瓦斯富集區(qū)域及坑透異常區(qū)域內(nèi)，揭露的地質(zhì)構(gòu)造、陷落柱以及隱伏構(gòu)造可能會(huì)造成瓦斯異?，F(xiàn)象。建議隊(duì)組在瓦斯富集區(qū)域及坑透異常區(qū)域內(nèi)，如有瓦斯異常現(xiàn)象及時(shí)增加本煤層瓦斯測試孔及卸壓工作，且減少丟底煤現(xiàn)象。通風(fēng)部門要嚴(yán)格按照瓦斯防治措施，加強(qiáng)瓦斯抽放及瓦斯監(jiān)測與管理工作，預(yù)防瓦斯超限。

1.2 原因分析

8137工作面于2012年3月初開采，至2012年10月已推進(jìn)556 m。該工作面處于西北翼采區(qū)最末端，根據(jù)該礦西北翼采區(qū)回采工作面瓦斯涌出情況來看，工作面瓦斯涌出主要是鄰近層和采空區(qū)以及本煤層，鄰近層瓦斯涌出量能夠到90%以上。由于工作面靠著采區(qū)邊界，總回風(fēng)巷風(fēng)量小，工作面回風(fēng)內(nèi)尾混合段瓦斯?jié)舛葮O易上升到0.7%，造成總回風(fēng)巷瓦斯超限；同時(shí)，由于工作面走向長，在工作面1 500 m～2 000 m以內(nèi)抽放效果未能達(dá)到最佳效果，勢必會(huì)容易造成工作面上隅角瓦斯積聚。

工作面正常生產(chǎn)期間，實(shí)際配風(fēng)風(fēng)量為進(jìn)風(fēng)風(fēng)量2 436 m3/min，回風(fēng)風(fēng)量907 m3/min，瓦斯?jié)舛?.3%，一內(nèi)尾風(fēng)量600 m3/min，瓦斯?jié)舛?.0%，二內(nèi)尾風(fēng)量702 m3/min，瓦斯?jié)舛?.9%，工作面風(fēng)排瓦斯量15.02 m3/min。按照工作面回風(fēng)風(fēng)量為2 300 m3/min計(jì)算，則，工作面回風(fēng)內(nèi)尾混合段瓦斯?jié)舛饶軌蜻_(dá)到0.65%，如遇工作面局部發(fā)生系統(tǒng)變化等特殊情況，極易造成采區(qū)末端總回風(fēng)巷瓦斯超限。

1.3 治理措施

提高工作面末端抽放負(fù)壓，在桑溝瓦斯抽放泵站采用2臺(tái)瓦斯抽放泵站進(jìn)行聯(lián)合抽放(即，1#、3#瓦斯泵同時(shí)抽放)，提高工作面高抽巷末端負(fù)壓，工作面抽放負(fù)壓和通風(fēng)負(fù)壓均壓時(shí)在工作面上隅角點(diǎn)偏向抽放負(fù)壓側(cè)，消除工作面上隅角瓦斯積聚問題。

在工作面回風(fēng)機(jī)尾段設(shè)置2道臨時(shí)風(fēng)卡，降低工作面回風(fēng)側(cè)通風(fēng)負(fù)壓。

對(duì)工作面內(nèi)尾、回風(fēng)系統(tǒng)巷進(jìn)行負(fù)壓調(diào)整，降低工作面的整體風(fēng)量，由2 700 m3/min降低為2 400 m3/min，同時(shí)，讓工作面采空區(qū)瓦斯流動(dòng)涌向鄰近層區(qū)域，減少工作面風(fēng)排瓦斯涌出量，緩解工作面回風(fēng)內(nèi)尾混合段瓦斯?jié)舛取?/p>

對(duì)西北翼采區(qū)末端軌道巷、皮帶巷系統(tǒng)巷增加風(fēng)量，提高8137工作面混合段總回風(fēng)巷內(nèi)風(fēng)量，有效地稀釋瓦斯?jié)舛萚3]。

2 結(jié)束語

通過對(duì)該工作面的瓦斯治理，工作面未出現(xiàn)過瓦斯超限斷電事故，為該礦其他采區(qū)邊界工作面瓦斯治理奠定了基礎(chǔ)。在采區(qū)邊界工作面開采時(shí)不可避免地會(huì)增加治理瓦斯難度，建議在以后的新采區(qū)銜接時(shí)，考慮從后退式開采，緩解末端工作面瓦斯治理難度。

[1] 李偉宏.瓦斯稀釋器在雁南煤礦瓦斯治理中的應(yīng)用研究[J].山東煤炭科技,2015(7):67-68.

[2] 魯義，王曙勛，蔡云龍.分源預(yù)測法在整合礦井瓦斯涌出量預(yù)測的應(yīng)用[J].山西焦煤科技,2011(8):27-31.

[3] 趙喜峰.淺談采煤面上隅角瓦斯治理技術(shù)[J].山東煤炭科技,2013(5):185-186.

Application of gas control in working face of mining area

SUN Jian

(Fifth Mine Ventilation Area, Yangquan Coal Industry (Group) Co., Ltd., Yangquan Shanxi 045209, China)

8137 working face is at the very end of the northwest of mining area, adjacent to the mine. The gas prevention and control may cause gas overrun in main return airway and bad drainage effect of 1 500 m～2 000 m working face, which is easy to cause upper corner gas accumulation. This paper introduces the structure of working face and gas state, analyzes the causes and control measures of gas emission. Through the gas treatment in working face, gas overrun outage never appears in the working surface, laying good foundation for gas control in working face of mining boundary with other mine.

working face of mining area; gas control; application

2016-12-16

孫 健，男，1988年出生，2014年畢業(yè)于太原理工大學(xué)安全工程專業(yè)，本科，助理工程師，主要從事煤礦通風(fēng)安全管理工作。

10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2017.02.44

TD712

A

1004-7050(2017)02-0132-02

煤礦工程