丁亮

摘要：本文淺析回采工作面瓦斯的涌出與流通情況，分析回采過(guò)程中瓦斯涌出量增大的原因、采空區(qū)埋管抽放技術(shù)原理及埋管抽放瓦斯的效果。

關(guān)鍵詞：采空區(qū)；上隅角；埋管抽放；瓦斯治理

1、引言

煤礦開(kāi)采過(guò)程中，由于煤層地質(zhì)條件的復(fù)雜性，開(kāi)采時(shí)破壞了煤（巖）體的壓力平衡狀態(tài)，使得上、下部負(fù)荷卸除，引起煤（巖）體移動(dòng)，并向采空區(qū)方向膨脹，從而導(dǎo)致包括錯(cuò)動(dòng)而產(chǎn)生的各種方向的裂隙，裂隙與采空區(qū)聯(lián)通，便形成了向采空區(qū)排放瓦斯的通道。采空區(qū)的瓦斯涌出是回采工作面瓦斯來(lái)源的重要組成部分，一般它占總涌出量的60～80%，控制和管理好這部分瓦斯涌出，對(duì)保證工作面的安全生產(chǎn)具有重要意義。

2、采空區(qū)瓦斯來(lái)源及流場(chǎng)分布

采空區(qū)的瓦斯來(lái)源主要有：在采空區(qū)遺留未回收的煤體所含的瓦斯和上、下鄰近煤（巖）層、圍巖受采動(dòng)影響涌出的卸壓瓦斯。卸壓瓦斯在采空區(qū)的分布主要受兩類因素影響：①地質(zhì)與采動(dòng)因素，由于各含瓦斯煤（巖）層的瓦斯含量不同，它們距開(kāi)采層距離以及層間巖性和結(jié)構(gòu)等也不同，它們所受采動(dòng)影響（變形、破壞、卸壓）的劇烈程度和滯后時(shí)間就不同，卸壓瓦斯涌入采空區(qū)時(shí)滯后于工作面的距離、時(shí)間、涌出強(qiáng)度大小和變化規(guī)律也不同；②通風(fēng)與阻力因素，采空區(qū)內(nèi)風(fēng)流分布除與工作面的風(fēng)壓、風(fēng)量以及工作面與采空區(qū)聯(lián)通程度有關(guān)外，還與采空區(qū)空間位置上的頂板巖石的冒落情況、空洞的壓實(shí)程度等密切相關(guān)。

采用后退式U型通風(fēng)方式工作面，由于沿工作面進(jìn)入采空區(qū)的風(fēng)流攜帶采空區(qū)的瓦斯大部分從上隅角附近返回工作面，致使上隅角附近的瓦斯?jié)舛容^高。當(dāng)回風(fēng)巷風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛冗_(dá)到0.5～0.6%時(shí)，在工作面的上隅角就可能出現(xiàn)瓦斯?jié)舛瘸蕃F(xiàn)象（瓦斯?jié)舛却笥?.0%）；若風(fēng)巷回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛冗M(jìn)一步升高，在工作面上隅角的瓦斯超限值也進(jìn)一步增大，同時(shí)超限區(qū)域也將擴(kuò)大。

3、采空區(qū)埋管抽放瓦斯技術(shù)原理及應(yīng)用

平崗煤礦東一采區(qū)14#煤層1202綜采面為走向長(zhǎng)壁工作面，全部跨落法管理頂板，采用“U”通風(fēng)形式。上隅角瓦斯抽采技術(shù)是針對(duì)回采工作面上隅角特定范圍采取的一種局部輔助抽采措施，其核心內(nèi)容是消除上隅角局部積存的高濃度瓦斯。

1202隊(duì)綜采面平均走向長(zhǎng)320m，工作面長(zhǎng)180m，采高2.3m，傾角5°。該面原始瓦斯壓力0.78Mpa，瓦斯含量7.82m?/t，回采前瓦斯壓力0.38Mpa，瓦斯含量4.88m?/t，最大絕對(duì)瓦斯涌出量為26m3/min。采面設(shè)計(jì)風(fēng)量800m3/min，實(shí)際風(fēng)量910 m3/min。抽采流量為55m3/min，抽采濃度在17%～12%之間。

圖2為隨著回采工作面的推進(jìn)，將兩趟Φ200抽采管路預(yù)埋在采空區(qū)的上巷，兩趟管路交替安設(shè)三通，三通間距為20米，三通位置向上，并安設(shè)彎頭，彎頭距頂板200mm。每趟管路安設(shè)閥門，交替抽放。兩趟抽放管路由東一采區(qū)移動(dòng)泵進(jìn)行抽放，型號(hào)2BEY-160/200，額定流量160m?/min。為保證采后位管路安全，防止采空區(qū)頂板冒落砸斷管路，每4米碼一組袋墻，袋墻規(guī)格2米長(zhǎng)×2米寬，而且管路下方要墊實(shí)，上方用編織袋裝貨進(jìn)行掩蓋。

4、采空區(qū)埋管抽放效果分析

1202綜采面未采用采空區(qū)埋管抽放瓦斯技術(shù)時(shí)，上隅角瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1.2%～2.2%之間，嚴(yán)重影響工作面的正常安全生產(chǎn)。采用采空區(qū)埋管抽放技術(shù)后，瓦斯抽放效果非常明顯，工作面瓦斯?jié)舛仍?.4%～0.6%之間，上隅角瓦斯?jié)舛纫脖３衷?.5%～0.7%，效果非常穩(wěn)定，有效的保證了工作面的安全生產(chǎn)。根據(jù)圖表3實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析，采空區(qū)埋管有效距離為三通距工作面20～30米之間。

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（作者單位：龍煤雞西礦業(yè)平崗煤礦）