王海浪，姬鵬錦，陳國(guó)棟

（貴州誠(chéng)搏煤業(yè)有限公司天合煤礦，貴州 習(xí)水 564600）

1 概況

貴州省金沙縣某礦投產(chǎn)于2010年，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力90t/a，礦區(qū)內(nèi)含煤巖系為上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M，含煤7～14層。含煤巖系總厚90～105m，平均厚100m，含煤總厚7.03m，含煤率7.03%，現(xiàn)探明全區(qū)可采煤層2層(C9、C15)，其中C9煤層上覆C5煤層，局部可采，平均總厚3.89m?？刹擅簩雍郝蕿?.59%。該礦屬于突出礦井，伴隨產(chǎn)量的持續(xù)提高，瓦斯治理的難度不斷增大，尤其是對(duì)于初采、回采期間的瓦斯超限問(wèn)題，治理的難度非常巨大，礦按照要求合理分配風(fēng)量，工作面初采、回采期間的瓦斯超限問(wèn)題未得到有效解決，分析原因，一是因?yàn)殚_(kāi)采初期工作面初次來(lái)壓，容易出現(xiàn)瓦斯集中釋放的情況，二是在工作面回采期間，受采動(dòng)影響，鄰近煤層瓦斯大量涌入工作面，造成瓦斯超限。

2 治理技術(shù)

2.1 強(qiáng)化工作面通風(fēng)

工作面在初采期間瓦斯超限的其中原因是煤層本身的瓦斯含量高，因此盡量減少回采巷道、煤壁通風(fēng)阻力；提前對(duì)回采巷道兩側(cè)瓦斯抽排放，將煤層中的瓦斯釋放出來(lái)，減少巷道瓦斯涌出，降低通風(fēng)瓦斯含量；加強(qiáng)工作面下隅角管理，對(duì)下隅角打設(shè)隔離墻或采用廢舊風(fēng)筒設(shè)置風(fēng)障，阻止新鮮風(fēng)灌入采空區(qū)，從而減少回采工作面漏風(fēng)，提高回采工作面風(fēng)量利用率的同時(shí)，也能解決回風(fēng)流瓦斯長(zhǎng)期超限的問(wèn)題。

2.2 降低初采來(lái)壓

在初采期間，工作面老頂會(huì)出現(xiàn)初次垮落的現(xiàn)象，據(jù)該礦收集總結(jié)初次來(lái)壓步距為50-60m，初次來(lái)壓，容易造成瓦斯的集中釋放，引發(fā)瓦斯超限。根據(jù)C9煤層頂板特性，遇水易斷裂，針對(duì)工作面老頂實(shí)施水壓預(yù)裂，破壞頂板完整性，以此來(lái)降低初采來(lái)壓的前度，實(shí)現(xiàn)對(duì)頂板垮落問(wèn)題的有效控制，確保開(kāi)采過(guò)程中冒落的矸石填滿采空區(qū)，盡可能做到隨采隨落。通過(guò)此方式，減弱工作面老頂初次垮落時(shí)的強(qiáng)度，減少瓦斯在垮落瞬間的涌出量。以2095工作面為例，通過(guò)水力壓裂的方式來(lái)破壞頂板的完整性，降低初采來(lái)壓低的強(qiáng)度，減少工作面在初采期間的瓦斯?jié)舛?，?shí)現(xiàn)對(duì)瓦斯超限問(wèn)題的治理。

2.3 本煤層瓦斯治理

2095工作面回采期間在工作面運(yùn)輸巷上幫、回風(fēng)巷下幫垂直煤壁沿煤層傾向布置順層鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯。在整個(gè)預(yù)抽區(qū)域內(nèi)均勻布置，抽采半徑按照1.5m進(jìn)行設(shè)計(jì)，要求鉆孔間距3m，孔徑不小于94mm，封孔長(zhǎng)度不小于15m，鉆孔施工至停采線外不少于20m范圍；2095運(yùn)輸巷施工鉆孔長(zhǎng)度為110m，回風(fēng)巷施工鉆孔長(zhǎng)度為90m，中間壓茬距為10m，立即封孔連抽，控制整個(gè)回采區(qū)域。

2.4 臨近層瓦斯治理

2095綜采工作面回采過(guò)程中采取高位鉆場(chǎng)頂板走向鉆孔或頂板高位傾斜鉆孔（在距C5煤層底板法向距離不小于5米位置）抽采回采過(guò)程中臨近煤層向采空區(qū)涌出的瓦斯。高位鉆場(chǎng)施工前要探清C9煤頂板距C5煤層的距離，合理選擇高位鉆場(chǎng)距C9煤頂板的位置，確保高位鉆場(chǎng)頂板距離C5煤底板最小距離不小于5m。頂板走向鉆孔控制2095回風(fēng)巷向切眼方向斜長(zhǎng)90m范圍，每組鉆孔壓茬距離不小于30m，孔徑不小于94mm，終孔間距10m，施鉆結(jié)束，立即封孔連抽，防止鉆孔瓦斯涌出至回風(fēng)巷。

2.5 采空區(qū)瓦斯埋管抽放

目前在該礦使用埋管抽放采空區(qū)積聚瓦斯方法，屬于邊采邊抽采空區(qū)瓦斯方法，在2095回風(fēng)巷鋪設(shè)兩趟管路，管路材質(zhì)為聚乙烯管，管徑600mm，一趟沿巷道頂板吊掛，主要抽取上覆C5煤層卸壓瓦斯和采空區(qū)聚集瓦斯；另一趟沿巷道底板鋪設(shè)，抽取下覆C15煤層通過(guò)C9煤層底板涌出的瓦斯；同時(shí)在上隅角打設(shè)隔離擋墻，阻止采空區(qū)瓦斯涌出，形成采空區(qū)負(fù)壓抽放。

3 治理效果

在采取上述措施進(jìn)行瓦斯治理后，瓦斯涌出減少，以2095工作面為例，治理前后的瓦斯涌出量曲線如圖1所示。

對(duì)比圖1可以看出，在采取相應(yīng)措施進(jìn)行瓦斯治理后，風(fēng)排瓦斯量較為均衡，無(wú)異常的瓦斯涌出峰值。工作面頂板注水預(yù)裂來(lái)壓更加頻繁，強(qiáng)度減小，巷道老頂?shù)目迓浞侄芜M(jìn)行。據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，有兩個(gè)顯著的特點(diǎn)，一是頂板垮落均勻，垮落步距減??；二是工作面初采期間的瓦斯涌出量與未采取頂板注水前瓦斯涌出量減少2/5，這也表明通過(guò)鉆孔注水的方式，的確能夠加大煤層瓦斯的釋放[1]。本煤層瓦斯治理主要降低回采巷道瓦斯及回采時(shí)落煤瓦斯含量，有效減少工作面回采落煤時(shí)煤層瓦斯涌出量；回風(fēng)巷高位鉆場(chǎng)走向鉆孔和運(yùn)輸巷高位傾斜鉆孔抽放，解決了上覆未開(kāi)采C5煤層采動(dòng)卸壓瓦斯和采空區(qū)的積聚瓦斯；采空區(qū)埋管抽放，抽取上覆C5煤層冒落帶涌向采空區(qū)瓦斯同時(shí)，也抽取下覆C15煤層通過(guò)C9煤層底板向采空區(qū)涌出瓦斯，綜合幾種抽放技術(shù)，將瓦斯?jié)舛冉抵涟踩珴舛纫韵?，有效控制回采時(shí)瓦斯超限。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，治理工作面初采、回采期間瓦斯的方法很多，均要根據(jù)工作面、采空區(qū)實(shí)際情況，針對(duì)性的采取適合的治理方法，首先對(duì)瓦斯的來(lái)源以及瓦斯超限的原因進(jìn)行分析，采取可行的措施和方法，做好瓦斯治理工作，對(duì)綜采工作面在初采、回采期間存在的瓦斯超限問(wèn)題進(jìn)行解決，以切實(shí)保證煤礦生產(chǎn)過(guò)程的安全，促進(jìn)生產(chǎn)效率的提高。

圖1 2095工作面治理前后瓦斯涌出量變化曲線（上圖為治理前，下圖為治理后）