厚煤层放顶煤工作面瓦斯防治
高瓦斯易自燃厚煤层放顶煤工作面综合治理瓦斯技术探讨
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高瓦斯 易 自燃厚煤层放顶煤工作 面综合治 理光
黑龙 江 哈 尔滨 １０ ０ ） ５ ０ １ （ 、 岗矿 业 集 团公 司通 风 处 ， １鹤 黑龙 江 鹤 岗 １４ ０ ２ 黑 龙 江煤 矿 安 全 监 察 局 ， ５ １０ 、
风流瓦斯经常超限。 由于该区系统内 巷道断面 施． ， 但是 效果不好 ， 回风流瓦斯仍然时有超限。 所 和回 阻力大， 造成配风困难。初期虽进行了调风， 但 以又采取 了调整通风系统增加工作面风量 的措 小 ， 近年来 ， 随着矿井延深 、 水平过渡 ， 煤的赋存 调风后工作面风量 ３ ０ ／ ｎ同日 在 ７ ｍ３ ， ｍｉ 风量 由 １０ ｍ／ｉ 加到 １ ０ｍ３ ｎ 但是 效果不明显， ０ ０ ３ ｎ增 ｍ ５０ ／ ， ｍｉ 条件越来越复杂 ， 块段的小 ， 断层多 ， 所以矿井瓦 施 ， ８Ｗ 斯涌 出量不断增大，集团公司矿井绝对瓦斯涌出 效果还是不理想 ， 回风流中的瓦斯仍然超限， 瓦斯 该 区机轨 ／ 瞅 络巷新鲜风流 中设一台 ２ Ｋ 风 稀释上隅角瓦斯 ， 配风量 量已达 ３ ８ ７ ／ ｎ掘进工作面瓦斯涌出量达到 浓度不但不降， ０ ． ｍ３ 。 ２ ｍｉ 而且略有增加。 这时尾巷中 逐渐出 机为工作面上隅角供风， ８ ｍ／ 。 ｍｉ 回风巷 瓦斯浓度仍然持续在 １％ ２ ３ ３ ｉ、采煤工作面瓦斯涌出量达到 ５ ３ ｉ， ｍ／ ｎ ｍ ｍ／ ｎ 这 现一氧化碳 ，一氧化碳浓 度越来越大 ，增到 了 ３ ５ ３ ｎ 此时， ｍ ５ 工作面被迫停产 。研究认为， 该面 由于 样的工作面在不断的增多。个别采煤工作面瓦斯 ０ ２ 对于上述问题 ， ． ％。 ０ 通过认真分析认为： 尾巷排 １ ％之间， 不具备掘送 专用排瓦斯巷条件 ， 因此 是 随 受条件限制， 涌出量高达 ６ ． ｍ３ ｎ ２ ５ ／ ，个别掘进工作面瓦斯涌 瓦斯措施不起作用 ， 由于工作面为仰斜开采 ， ３ ｍｉ 在 利用移动抽放 尾巷处于越来越低 的位 决定， 回风道补掘排瓦斯顶板巷， 出量达到了７ ／ ｎ ｍ３ 。给瓦斯治理及现场的安全管 着工作面不断向前推进 ， ｍｉ 对排瓦斯顶板巷进行抽放瓦斯。顶板巷布 理工作增加了相当大的难度。如何治理好瓦斯 ， 控 置 ，利用这样的尾巷排瓦斯 ，违背了瓦斯流动规 瓦斯泵， 内错工作面回风道 ５ ８ ～ ｍ布置 ， 由工作面回风 制住瓦斯事故是确保集 团 公司能否安全生产 的主 律。 所以， 利用处于低位的 尾巷排瓦斯是不起作用 置 ： 同时 将抽放瓦斯管路接至顶板排瓦 要 课题 。 的。因此 ， 决定停止尾巷排放瓦斯 ， 并对尾巷进行 道进组施工 ， ， 永久 封闭。增加风量磺施不起作用， 是由于在巷 斯巷 ， 并对顶、 底板巷联络川进行封闭和充填。 对顶 ２ 问题 的提 出 取得显著效果， 抽出的瓦斯浓 鹤矿集团公司开采的主采煤层，均属于高瓦 道断面一定的条件下 ， 在增风的同时， 风流将采空 板排瓦斯巷抽放后 ， ５ 抽 ． ／ 。 ５ ｍｉ 斯易 自 燃厚煤层 ， 煤层厚度一般在 ６ ５ － ｍ之问。 － ｄ 采 区积存的瓦斯携带 出 ， 来 造成了回风流 中瓦斯不 度最大时达到 ４ ％， 出的纯瓦斯量为 ６ ｍ３ ｎ 工作面回风流的瓦斯浓度稳定在 用放顶煤果煤法的工作面越来越多，集团公司现 但不降而略有增加 的 现象。由于开采的煤层不但 经过半月的抽放 ， 而且极易自然发火。 增风措施和尾巷 Ｑ ９ ４ 保证了工作面正常生产。 ３ ％， 有 ４ 个采煤工作面， ＿ ４ 其中有 ２ 个采煤工作面采 瓦斯含量大 ， ８ 然发 利用移动抽放泵对顶板排瓦斯巷进行抽放 ， 用放顶煤采煤方法， 采煤工作 面的 ６ ． 占 ３ ％。由于 排瓦斯措施 ，都存在不利于防止采空区内自 ６ 于顶板排 开采的煤层为高瓦斯煤层 ， 采煤方法又是放顶煤 ， 火的问题 ，这两种方法 已不适用于该面的瓦斯治 能使顶板排瓦斯巷内形成负压区，又由 侧 ～ ｍ上方， 符合 所 以， 在开采过程 中， 瓦斯涌出量大 ， 特别是在放 理。经研究决定 ， 掘送双顶板巷排放瓦斯 ， 解决该 瓦斯巷布置在工作面上隅角 内 ５８ 煤时 ， 瓦斯涌出量更大， 非常容易造成工作面上隅 面瓦斯超限问题 。 双顶板巷布置： 平面平行内错 回 采空区内瓦斯流动规律（ 如图 ２ ， ）所以极易抽 出采 角和回风流 中瓦斯超限。 风道 ５ １ｍ． ～ ５ 沿煤层顶板布置一条顶板巷 ， 在煤层 空 区 内高浓 度瓦斯 。 ３因地制宜， 综合治理瓦斯 中上部布置另一条顶板巷（ 如图 １ ， ）顶板巷与总回 经过多年的实践 ，我们在高瓦斯易 自 燃厚煤 风巷联通。 双顶板巷形成系统后 ， 配给风量 ５ ０ ３ ０ ｍ／ 层放顶煤工作面瓦斯治理上摸索出一些办法。如： ｍ ｎ排出瓦斯 １ｍ３ ｎ 此时， ｉ， ４ ／ 。 ｍｉ 工作面回风量减少 预抽煤层瓦斯 、 尾巷排瓦斯、 顶板巷排放瓦斯 、 调 到 ４ ０ ３ ｉ， 回 ０ ｍ／ ｎ但 风流中瓦斯浓度降到了 Ｏ ％～ ｍ ｌ ５ 整系统增风排瓦斯、 顶板巷封闭抽放瓦斯 、 高位钻 ｎ ％， ７ 上隅角瓦斯降到了 ０ ％， ． 工作面后部 ． －８ ６ － ％， ０ 孔抽放瓦斯、抽放采空区瓦斯等等。在这些方法 溜子架子空的瓦斯浓度也降到了 １ ％以下， 收到了 中， 治理瓦斯效果最好 的， 应该是预抽煤层 瓦斯 。 非常显著的效果。 比如我公司南 山矿北五区七层六分段 ，采前共预 抽了３ ， 年 分别在四 条巷道向该区施工抽放钻孔 Ｊ 图 ２ 顸栖 巷布置及 瓦斯流动 示 意图 ９ 个， ５ 共抽放瓦斯 ２ １ ６ 万立方米。 开采时工作面绝 ３ 顶板巷高位钻孔边采边抽 ３ 对瓦斯涌出量仅为 １ ５ ／ ｎ 配风量比其上段没 ． ｍ３ 。 ３ ｍｉ 兴煤公司二水平二石 门后组 ２ 层三区 放 ２ 有进行抽放的七层五分段减少了近 ９ ０ ／ ｎ 该 ０ｍ３ 。 ｍｉ 工作面 ，采 区走 向长 １０ ９ ｍ，倾斜 １０ ２ ｍ，煤层厚 区如不进行抽放 ， 按瓦斯资料分析 ， 需配风 １０ － ３％ ６ 本区地质构造较复杂， ｍ。 煤层为向斜构造 。 沿向 １ ０ ｍ／ ｎ ６０ ３ ，经 ３ ｍｉ 年抽放瓦斯后 ，仅配风 ５ ０ ３ ０ ｍ／ 斜轴布置中间溜子道，在左右块的上部边界掘送 ｍｉ ｎ就彻底解决了瓦斯超限问题。 底板回风巷， 形成左右两个对拉工作面。本煤层掘 以Ｔ４－ 我们治理瓦斯的几种做法 ，共同探 ｔｔ Ｉ 进期间瓦斯涌出量较大 ， 二台局扇向一个掘进工 讨。 作面供风，其 回风流瓦斯浓度仍为 Ｏ ％加－ 工 ５ ７ ％， ３ 双顶板巷排放瓦斯。 ． １ 南山矿西二区八下层 图 １双顶 板 巷布置 示意 图 作面末端风量达 １ ０ ／ ｎ ４ ｍ３ ，绝对瓦斯涌出量为 ｍｉ 四段综放工作面 ，采 区走 向长 ８ ０ ０ｍ，工作面长 ３ ２顶板巷抽放瓦斯 ０ ８ ｉ。预测采煤工作面绝对瓦斯 涌出量为 ．ｍ ｎ ９ １２ 工作面为仰斜开采 ， ３ｍ， 煤层平均厚度 １ｍ， ５ 日 益新公司中部区 １ 号层右三段 放工作面 ， １ｍ３ ｉ。 ８ ２ ／ ｎ为了防止工作面上隅角和回风流瓦斯超 ｍ 产煤量 ３ ０ ｔ ０ ０。该面开采初期配风量 ８０ ｌ ０ｍ￣ 采 区走向长 １０ 倾斜长 ７ ｍ， ０～Ｏ０ ９ ｍ， ０ 煤厚 １ ｍ， ２ 煤层赋 限， 在左右块都掘送顶板 回风巷。同时 ， 开采前在 ｍｉ， ｎ 回风流中瓦斯浓度在 Ｏ ％～２ 放煤时最高 存 比 ． １ ％， ８ 较稳定 ， 顷 ２ ￣地质构造比较复杂， 煤层ｆ 角 ０。 断 溜子道向左右块施工 了 １５个预抽煤层瓦斯钻 ０ 达到 １ ％，工作面后部溜子在架子空中瓦斯浓度 层多 ， ． ５ 掘进时实见落差 １ ｍ以上断层二处。掘进 孑 ， ２ Ｌ用移动泵进行了预抽瓦斯 。开采初期 ， 该区配 在 １ ２ ％～ ％之间 ，上隅角瓦斯浓度在 Ｏ ％～％之 期间最大绝对瓦斯涌出量为 ２ ５ ／ ｎ该面开采 风增到 ８ ８ ／ ｎ左块工作面上隅角瓦斯正常时 ． ３ ８ ． ｍ３ ， ５ ｍｉ ０ｍ３ ， ｍｉ 间。根据这种情况 ， 对上隅角采取了在新鲜风流中 初 期绝对 瓦斯 涌 出量 ｌ． ｇ ｉ。 日计划产 量 【 ８ 放煤时， ３ ／ ｎ １ｍ ｍ ｌ ％， ８ 最大达到 ４ －％。 ％－ 顶板巷回风��
宋楼煤矿厚煤层高瓦斯带放顶煤工作面初采期间瓦斯治理技术实践探讨
中图分类 号 ： Ｆ ４ ０ ６ ． ８； Ｔ Ｄ ７ １ ２
文献标 志码 ： Ｂ
文章编号 ： １ ０ ０ ８— ０ １ ５ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９— ０ １ ０ １— ０ ２
放 顶 煤 工 作 面 初 采 期间 瓦 斯 治 理 技 术 实 践 探 讨
张振立 （ 郑州市宋楼煤矿煤 业有限责任公司 ， 河南 郑州 ４ ５ ２ ３ ８ ０ ）
摘 要： 通过对宋楼煤矿放顶 煤工作面初采期 间瓦斯 涌出规律分析 和研究 ， 制定 、 总结符 合本矿实 际的瓦斯治理 技术 ， 防止工作 面瓦 斯超限 。 关键词 ： 放顶 煤工作面 ； 初采 ； 瓦斯 治理技术． １合理 分 配 、 控 制风 量 。 确保 通 风 系统顺 畅
郑 州 市宋 楼 煤 矿 煤 业 有 限 责 任 公 司 （ 以下 简称 宋 楼煤矿 ） 位于河南省新密市来集镇宋楼村 ， 隶属郑煤集 团公司的郑 州矿 区， 其 所采 煤层 为二 １煤 ， 煤厚 ０— １ ５ ｍ， 平均厚度 ６ ． ２ ７ ｍ， 普氏硬度系数 ｆ 为０ ． １ ～ ０ ． ５ ， 属 郑 州矿 区特有 的 “ 三软 ” 不 稳定 煤 层 。宋 楼 煤 矿所 有 采 煤 工作 面均 采 用 放 顶 煤 全 部 垮 落 法 后 退 式 回采 工 艺 。 般 布置 １ ～２个 采 面 。虽 然 属 瓦斯 矿 井 ， 但 在 采 掘 过 程 中均 出现过厚煤 层高瓦斯带 的情况 ， 特别是在厚 煤 层 高 瓦斯 带处 实施 放顶 煤 初 采 期 间 ， 瓦 斯 涌 出量 较 大 ， 瓦斯 治 理 难 度 增 加 ， 瓦斯 超 限 事 故 就 在 所 难 免 。 因 此 在厚 煤 层 高 瓦 斯 带 放 顶 煤 工 作 面 初 采 期 间 的 瓦 斯 问 题， 就 成 了制 约 矿 井 安 全 生 产 的 一 个 瓶 颈 。为 确 保 矿 井安全生产 ， 宋楼煤矿加大瓦斯治理资金投入 ， 与河南 理工大学合作对厚煤层高瓦斯带放顶煤工作面初采期 间的瓦 斯 治理 进 行 了 技 术 研 究 ， 采 取 了一 系 列 瓦 斯 治 理措 施 ， 有效 改 善 了初采 期 间 的 瓦斯 问 题 ， 取 得 明显 的 效果 ， 确 保 了矿 井安 全 生产 。 ２初 采期 间瓦斯 涌 出规律 分 析 由于工 作 面初 采期 间 切 巷 和上 下 副 巷 均 为新 施 工 巷道 ， 新揭露的煤体瓦斯涌 出比较集中， 矿 山压力正处 于不 稳 定时 期 ， 导致 巷道 变 形 快 且 幅度 大 ， 初 采期 间采 空 区顶 板不 容 易 及 时垮 落 ， 会 造 成 大 面积 悬 顶 和 瓦 斯 积聚， 工 作 面新 投 入 的 运 输 设 备 ， 难 免 会 出现 问题 ， 这 就使得所采煤炭不 能及 时运出工作面 ， 长时间停 留于 采面或运输设备上 ， 瓦斯扩散在巷道 中； 宋楼煤矿所采 煤 炭 的通 气性 差 ， 煤 体裂 隙 不 发 育 ， 初 采 期 间 的瓦 斯 抽 放 效 果不 明显 ； 初 采期 间工 作 面 处 于最 长 阶段 ， 通 风 阻 力大 ， 工作面风量 相对较小。这 系列 问题造成 了厚煤 层 高 瓦斯 带放 顶煤 工作 面初 采 期 间 瓦斯 涌 出 的不 稳 定 性， 所 以此时 工作 面 的瓦 斯 治 理 最 为 困难 ， 这 就 需 要 摸 索 出瓦斯涌出规律 ， 方 能制定 出符合本矿实 际的瓦斯 治 理 技术 。 ３瓦斯 治理 技术 应 用
《防治煤与瓦斯突出细则》(2019编辑版)
防治煤与瓦斯突出细则第一章总则第一条为加强防治煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出（以下简称突出）工作（以下简称防突工作），预防煤矿事故，保障从业人员生命安全，根据《中华人民共和国安全生产法》《中华人民共和国矿山安全法》《煤矿安全规程》等，制定本细则。
第二条煤矿企业、煤矿和有关单位的防突工作，适用本细则。
第三条突出煤层是指在矿井井田范围内发生过突出或者经鉴定、认定有突出危险的煤层。
突出矿井是指在矿井开拓、生产范围内有突出煤层的矿井。
第四条煤矿企业主要负责人、矿长是本单位防突工作的第一责任人。
有突出矿井的煤矿企业、突出矿井应当设置防突机构，建立健全防突管理制度和各级岗位责任制。
突出矿井应当建立突出预警机制，逐步实现突出预兆、瓦斯和地质异常、采掘影响等多元信息的综合预警、快速响应和有效处理。
第五条有突出矿井的煤矿企业、突出矿井应当依据本细则，结合矿井开采条件，制定、实施区域和局部综合防突措施。
区域综合防突措施包括下列内容：㈠区域突出危险性预测；㈡区域防突措施；㈢区域防突措施效果检验；㈣区域验证。
局部综合防突措施包括下列内容：㈠工作面突出危险性预测；㈡工作面防突措施；㈢工作面防突措施效果检验；㈣安全防护措施。
突出矿井应当加强区域和局部（以下简称两个“四位一体”）综合防突措施实施过程的安全管理和质量管控，确保质量可靠、过程可溯。
第六条防突工作必须坚持“区域综合防突措施先行、局部综合防突措施补充”的原则，按照“一矿一策、一面一策”的要求，实现“先抽后建、先抽后掘、先抽后采、预抽达标”。
突出煤层必须采取两个“四位一体”综合防突措施，做到多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标，否则严禁采掘活动。
在采掘生产和综合防突措施实施过程中，发现有喷孔、顶钻等明显突出预兆或者发生突出的区域，必须采取或者继续执行区域防突措施。
第七条突出矿井发生突出的必须立即停产，并分析查找原因；在强化实施综合防突措施、消除突出隐患后，方可恢复生产。
夏阔坦煤矿1005综放工作面的瓦斯综合防治技术
治措施 ， 做到超 前预防 ， 超前处理 ， 消除 、 减弱瓦斯灾害 ，
提高矿井瓦斯防治水平 ， 实现矿井安全生产 。
ｌ 矿 井工 作 面 的概 况
夏阔坦煤矿为单翼开采 ， 共一个采区 。１ ０ ０ ５ 综放工
作 面位于 矿井 主斜 井 以西 ，工作 面标 高 ＋ １ ５ ５ ４ ～ ＋ １ ５ ２ ７ ｍ， 工作 面走 向长度 ９ ０ ０ ｍ， 倾 斜长度 １ ０ ０ ｍ。１ ０ ０ ５工作
面开采下 １ ０号煤层 ，赋存稳定 ，结 构简单 ，煤层倾角
１ ０ ． ５～１ ３ 。， 煤 层厚 度 ５ ． ７～ ７ ｍ， 工 作面 煤层 平均 瓦斯 含量 ５ ． ９ １ ２ ｍ ３ ／ ｔ ， 上距 下 ８ 号煤层平 均层 间距 ６ ３ ． ４ １ ｍ， 下 距下 １ ２ 号煤层平均层 间距 ２ ８ １ Ｔ Ｉ 。工作 面采用 “ Ｕ ” 型均 压通风方式 ， 平 均进风量 １ ３ ０ ０ ｍ ３ ／ ｍ ｉ ｎ ， 顶板管理为全部
本 参数 （ 如表 １ 所示） 及 国 内同类矿井 抽 采经验 ， 设计
作者简 介 ： 王广宏（ １ ９ ７ ９一） ， 男， 山东汶上人 ， 工学硕 士， 工程师 ， 从事瓦斯抽采与治理研究 、 瓦斯抽采工程设计及施工等工作 。
山 西 煤 炭 ＳＨ ＡＮ Ｘｌ ＭＥ Ｉ ＴＡＮ
第３ ３ 卷 第５ 期
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２ 工 作 面 瓦斯 涌 出规律
工作 面瓦斯 涌出量 的大小 主要取决 于煤层 瓦斯含
矿井瓦斯防治(1)
划分依据：大多国家多采用相对瓦斯涌 出量作为划分依据。我国2001年以前也用的 是相对瓦斯涌出量。但相对涌出量受产量影 响大，仅用这一指标作为划分依据，不能直 观的反映出矿井瓦斯涌出量的真实大小和灾 害程度。
矿井瓦斯防治(1)
绝对涌出量很小、相对涌出量较大的矿 井可能被定为高瓦斯矿井；
矿井瓦斯防治(1)
同一煤层内瓦斯含量随深度增加而增大，倾 角越小，瓦斯运移路程越长，煤层瓦斯含量越大， 有露头，易排放，含量低。
④ 煤的变质程度 变质程度越高，生成瓦斯量越大，其他条件 相同时，瓦斯含量就越大。 ⑤ 煤层围岩的性质 围岩致密、完整不透气，易保存瓦斯。 ⑥ 水文地质条件 地下水活跃的地区，裂隙比较发育，且处于 开放状态，为瓦斯排放提供了通道，地下水在漫 长的地质历史时期，也可以带走大量瓦斯，降低 煤
qCH4=1440QCH4·n/T 式中qCH4——矿井相对瓦斯涌出量，m3/t;
矿井瓦斯防治(1)
QCH4——矿井绝对瓦斯涌出量，m3/min; n——矿井瓦斯鉴定月的工作天数，d/m; T——矿井瓦斯鉴定月的煤炭产量，t/m。 两者之间关系如下：
qCH4= QCH4 /A A —— 矿井日产量 t/d 3.影响瓦斯涌出因素 （1）煤层的瓦斯含量及特性 含量大、涌出量大，煤层的透气好涌出大。
4.矿井瓦斯涌出量的一般规律
①封闭性断层两侧、岩溶陷落柱周围(封 闭的)、背斜地区瓦斯涌出量大。
②煤层由湿变干、由薄变厚、倾角小、 煤质由硬变软时，瓦斯涌出量大。
③煤层顶板为致密完整的岩层，其煤层 瓦斯涌出量大。
④地面大气压力下降或温度升高时，井 下瓦斯涌出量普遍增大。
矿井瓦斯防治(1)
⑤开采深度越深、开拓与开采范围越大，矿 井产量越大，瓦斯涌出量越大。
应急管理部关于修改《煤矿安全规程》的决定-中华人民共和国应急管理部令第8号
应急管理部关于修改《煤矿安全规程》的决定正文：----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------中华人民共和国应急管理部令第8号《应急管理部关于修改〈煤矿安全规程〉的决定》已经2021年8月17日应急管理部第27次部务会议审议通过，现予公布，自2022年4月1日起施行。
部长黄明2022年1月6日应急管理部关于修改《煤矿安全规程》的决定为进一步预防和遏制煤矿生产安全事故，提升煤矿本质安全水平，应急管理部决定对《煤矿安全规程》（国家安全生产监督管理总局令第87号）部分条款予以修改：一、将第四条修改为：“从事煤炭生产与煤矿建设的企业（以下统称煤矿企业）必须遵守国家有关安全生产的法律、法规、规章、规程、标准和技术规范。
“煤矿企业必须加强安全生产管理，建立健全各级负责人、各部门、各岗位安全生产与职业病危害防治责任制。
“煤矿企业必须建立健全安全生产与职业病危害防治目标管理、投入、奖惩、技术措施审批、培训、办公会议制度，安全检查制度，安全风险分级管控工作制度，事故隐患排查、治理、报告制度，事故报告与责任追究制度等。
“煤矿企业必须制定重要设备材料的查验制度，做好检查验收和记录，防爆、阻燃抗静电、保护等安全性能不合格的不得入井使用。
“煤矿企业必须建立各种设备、设施检查维修制度，定期进行检查维修，并做好记录。
“煤矿必须制定本单位的作业规程和操作规程。
”二、将第十条修改为：“煤矿使用的纳入安全标志管理的产品，必须取得煤矿矿用产品安全标志。
未取得煤矿矿用产品安全标志的，不得使用。
“试验涉及安全生产的新技术、新工艺必须经过论证并制定安全措施；新设备、新材料必须经过安全性能检验，取得产品工业性试验安全标志。
工作面初采初放期间瓦斯防治、防灭火措施及一通三防安全管理制度
401103综放工作面初采初放期间的瓦斯综合治理、防灭火措施及“一通三防”安全管理制度综放工作面初采初放期间，老顶没有来压之前，顶板周期来压的规律性不明显，瓦斯防治以及防灭火等各项措施，在此阶段都有一定的特殊性，为了确保此阶段的瓦斯治理以及防灭火等工作能顺利进行，确保401103工作面安全生产，特制定本措施。
第一部分初采初放期间瓦斯综合治理措施在401103工作面初采推过3-10m时受采动影响,切眼后部受压的瓦斯涌向液压支架后方空间,在未冒落以前积存了大量瓦斯,随着工作面初采往前推进,支架后方逐渐冒落,尤其较大面积冒落时,瓦斯瞬间释放涌向回采工作面，势必影响到工作面的安全生产，为确保回采期间工作面安全生产特制定如下安全技术措施。
一、加强通风系统管理1、根据工作面需风量的实际计算，同时考虑初采期间高抽巷抽采作用受限。
在初采初放期间，工作面切眼配风2280m3。
为确保通风系统合理和有效的通风断面，每天进行1次风量测定，确保系统稳定。
2、保证通风设施完好，每天对401103进风措施巷风门、401103进风巷回风道调节墙、401103回风措施巷风门、高抽巷联巷闭墙等通风设施进行检查、维护。
二、瓦斯综合抽采管理1、高抽巷瓦斯抽采系统401103高位瓦斯抽放巷布置在4煤顶板以上8～12m稳定岩层中，与回风巷平行布置，内错回风顺槽20m。
随着工作面的推进，上部的煤层及直接顶受到破坏，形成裂隙与高抽巷连通使高抽巷发挥作用。
采空区裂隙带高抽巷中央一号回风大巷（5#抽采系统）采空区裂隙带高抽巷中央一号回风大巷20#联巷、21#联巷中央二号回风大巷（1#抽采系统）2、上隅角瓦斯抽采系统回采前在距切眼向外30米处将上隅角管路进行改造，加装三通，安设2趟φ315瓦斯抽采管路至工作面上隅角，用于工作面初采期间上隅角瓦斯抽采。
此抽采系统是低负压高流量，在初采初放期间，有大量瓦斯卸压释放涌出，在此期间保证管路畅通，及时清理杂物，充分抽除涌出的瓦斯，提高此系统抽采效率。
单一厚煤层放顶煤工作面的瓦斯治理
１ 放顶 煤 回采工 作面 瓦斯 高的原 因分析
１ ）工 作 面 瓦 斯 涌 出来 源 分 析 。单 一 厚 煤 层 开 采 ， 上下 均无 临 近层 瓦 斯 涌 出 ， 其 因而 工 作 面 瓦 斯 几 乎全 部来 自本煤 层 。本 煤 层 的 瓦斯 涌 出主 要 由 ３部 分组成 ， 即工作 面移 动 煤 壁 瓦 斯 涌 出 、 落块 煤 瓦斯 采 涌 出（ 包括 放落煤 炭 ） 和采 空 区遗煤 的瓦斯涌 出 。
与采 空 区煤炭 自燃 条带 分布 规 律类似 ， 顶煤 工 放
作 面采空 区瓦 斯浓 度分 布也 分为 三个 带 。
瓦斯 ， 因此 ， 出这部分瓦斯将明显 降低工作面瓦斯 抽
浓度 。
① 作者简介 ： 郑有 山 男 １６ ９ ８年出生
１９ 年毕业于 山西矿业学院 ９３
高级工程师
太原 ０ ０ ４ ３０５
维普资讯
２０ ０７年 第 ９期
３ 瓦斯治 理 方案 的选择
郑有 山： 单一 厚煤 层放 顶煤 工作 面的 瓦斯 治理 ５ ）预 防 回采工 作 面上 隅角 积聚 瓦斯 的最 根 本措 施， 是合 理 地选 择通 风 系 统 。ｗ 型 、 Ｙ型 通 风 系 统 可 以很 好地 预 防和 处 理 上 隅 角 瓦斯 积 聚 。 当 回采 工 作 面 上隅 角 积 聚 的 瓦 斯 范 围 不 大 或 浓 度 不 高 （ ％ 左 ３ 右 ） ， 新 鲜 风 流 引入 到 回采 工 作 面 的上 隅 角 ， 时 把 将 该处 积 聚的 瓦斯 稀 释 并 带走 。 当 回采 工作 面上 隅角 积 聚的 瓦斯较 多 ， 在 上 隅 角埋 管 抽 放 瓦 斯 ， 则 即在 回 风道 预先 敷设 一 趟较 大管 径 的瓦斯 管 ， 放 管 口留滞 抽 在上 隅角 以里 的采空 区 内 ， 口尽 量 高 起 ， 放 面 开 管 综 采推 进超 过管 口位 置一 定距 离 后 （０ｍ 以上 ） 行 抽 ２ 进 放 瓦斯 工 作 。 ６ ）采用 网格 式穿层 钻 孔抽 采 瓦斯 。 ７ ）针 对采 空 区顶板 垮 落不及 时 或不 能充 满 采空
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厚煤层放顶煤工作面瓦斯防治刘文泉,刘 丁(龙煤矿业集团,哈尔滨150090)摘 要:采用综合抽采技术,利用地面固定抽采系统与井下移动抽采系统,施工顶板走向高抽巷、倾斜高抽巷、仰斜钻孔、顺层钻孔等措施综合治理瓦斯。
关键词:厚煤层;放顶煤;回采工艺;瓦斯防治中图分类号:T D712 文献标识码:B 文章编号:1008-8725(2009)04-0111-03Dealing with Methane at C aving F ace in Thick SeamLIU Wen -quan ,LIU Ding(Longmay M ining Industry G roup ,Harbin 150090,China )Abstract :The measures of integrated methane extraction technology are used with fixed methane extraction sys 2tem on ground ,high m obile methane extraction system underground ,high methane extraction tunnels along roof ,inclined high drainage tunnels ,elevated inclined boring along panel to control gas arc introduced.K ey w ords :thick seam ;caving coal ;actual mining ;dealing with methane0 前言鹤矿集团兴安煤矿位于鹤岗井田南部,1956年建成投产,改扩建后设计生产能力540万t ,开拓方式为立井多水平分区集中石门。
现生产水平为三水平,标高-300m 。
可采及局部可采煤层23层,煤层总厚度7519m ,主采煤层11、17、18、21、22、30号层,其中11、17、18号层厚10～14m 。
兴安矿为煤与瓦斯突出矿井,2007年鉴定矿井绝对瓦斯涌出量6418m 3Πmin ,相对瓦斯涌出量1213m 3Πt ,煤层瓦斯含量016～11m 3Πt ,其中18、21、22号煤层瓦斯含量5～11m 3Πt 。
矿井建有地面永久和井下移动瓦斯抽采系统。
矿井主扇风机采取压入式通风,通风方式为中央并列边界对角混合式,矿井总入风量21000m 3Πmin 。
煤层均有煤尘爆炸危险,煤尘爆炸指数3312%～3915%。
煤层发火期1～6个月,建有矿井防灭火充浆、充砂、注氮气系统。
现有生产工作面6个,采煤方法主要有走向长壁后退式全部垮落法分层开采和走向长壁后退式放顶煤开采。
三水平北18号层三区二段252采煤工作面,走向长160m ,斜长60～100m 。
煤层倾角21°,煤层平均厚度916m ,煤层瓦斯含量5～7m 3Πt 。
施工回风道和溜子道期间,瓦斯涌出量高达3～4m 3Πmin 。
煤质松软,硬度系数015～019。
工作面采取走向长壁后退式π型钢梁单体液压支柱支护放顶煤开采工艺,日产量900～1000t 。
该区18号煤层上部为17号层,没有开采,17号层与18号层层间距50～65m ,下部煤层21、22号层没有开采,18号层与21号层层间距25～45m ,21号层与22号层层间距20m 。
顶板得到了有效控制,每班可节约1～115h 刹顶、背帮时间,提高了施工的有效时间,每班可多进尺115～210m 。
(4)提高了工程质量。
顶板得到有效控制后,为架棚作业创造了安全环境,有利提高架棚质量。
5 结束语(1)利用管缝锚杆超前支护松软破碎顶板,较好地控制了顶板冒落事故,提高了施工时的安全性,加快了施工速度。
(2)东荣二矿综掘一队在甲8-9-3125大巷施工中成功采用超前支护措施,杜绝了轻伤以上事故,加快了掘进速度,月进尺均在410m 以上,工程质量均达到优良品,为今后在同样煤层顶板条件下,控制顶板冒落,安全施工,加快施工速度提供了技术经验。
参考文献:[1] 戴俊,杨永琦.软岩巷道周边控制爆破的研究[J ].煤炭学报,2000,(4).[2] 何满潮.中国煤矿软岩巷道支护理论与实践[M].徐州:中国矿业大学出版社,1996.(责任编辑 徐艳杰)收稿日期:2008-11-25;修订日期:2009-02-06作者简介:刘文泉(1969-),男,黑龙江鹤岗人,工程师,1994年毕业于阜新矿院,现在龙煤矿业集团通风技术部从事煤矿通风安全技术与管理工作。
第28卷第4期2009年4月 煤 炭 技 术C oal T echnologyV ol 128,N o 104Apr ,20091 瓦斯来源分析与预测18号煤层为高瓦斯煤层,61号掘进队施工回风道和溜子道期间绝对瓦斯涌出量3～4m 3Πmin ,工作面贯通形成系统后工作面配风量750m 3Πmin ,回风流CH 40175%,在未开采情况下绝对瓦斯涌出量516m 3Πmin 。
开帮生产落煤时回风CH 4113%,由于瓦斯超限停止作业。
当时采取顶板巷抽放措施,顶板巷抽放浓度6%～8%,混合流量25m 3Πmin ,抽放纯瓦斯量115～2m 3Πmin ;工作面配风量750m 3Πmin ,回风瓦斯浓度113%,风排瓦斯量918m 3Πmin 。
将风量调到1100m 3Πmin ,正常生产时回风CH 4浓度019%,上隅角及软帮CH 42%～5%,采取局扇吹上隅角稀释瓦斯措施。
随着工作面的推进,瓦斯涌出量逐渐增大,工作面推进走向15m 左右时,回风CH 4达到113%～115%,风排绝对瓦斯涌出量达到1315m 3Πmin ,上隅角CH 4局部达10%,工作面停止作业。
经分析,认识到上部17号煤层,下部邻近21、22号煤层都没有开采,随着工作面的推进采空区面积越来越大,上下临近煤层瓦斯涌向工作面的量也越来越大,因此,在原有抽采基础上,主要针对邻近层进行抽采。
2 瓦斯治理方案与抽放效果根据煤层开采期间瓦斯来源分析,决定同时使用地面瓦斯抽采系统、井下移动抽采和不同的抽放方法综合治理252工作面瓦斯。
211 顶板巷抽放在回风道内错6m ,沿煤层顶板掘送巷道,从回风巷向顶板巷施工6个<89钻孔,钻孔安设<89套管,6个钻孔与抽放管路连接进行抽放。
主要抽排工作面上部煤体动压区瓦斯和顶板巷煤壁涌出的瓦斯。
顶板巷布置方式如图1所示。
使用1号移动抽放泵抽放,抽放系统:工作面上部煤体动压区瓦斯和顶板巷煤壁涌出的瓦斯→连接钻孔→回风道抽放管路→1号移动瓦斯抽放泵→排放管路→专用排瓦斯巷。
图1 顶板巷布置剖面示意图①顶板巷 ②回风巷 ③抽放钻孔212 顶板巷抽放效果工作面采出5m 后开始实施顶板巷抽放,抽放浓度6%～10%,混合流量22～25m 3Πmin ,抽放瓦斯量113～212m 3Πmin 。
抽放浓度较低,没有达到预计的20%以上的效果,但是抽放113～212m 3Πmin 的瓦斯还是起到了较好的作用。
浓度低的主要原因是顶板巷底板距工作面顶板间距2～3m ,当工作面软帮放顶煤时,工作面与顶板巷漏透形成通路,工作面的风流大量进入顶板巷,降低了抽排瓦斯浓度和效果。
213 采空区埋管抽放在回风道和工作面内预先埋设管路,距离回风道2m 和15m 处采空区留设两个抽防管口,待工作面采过抽放管口5m 后进行抽放。
埋设<159直径管路,管口用金属网和木垛保护,防止堵塞。
采空区埋管抽排采空区内来源于本煤层和下邻近层21、22号层涌入的瓦斯。
管路布置图2所示。
沿走向每采出25～30m 改设一次。
使用2号移动抽放系统抽排采空区瓦斯,抽放系统:采空区内瓦斯→采空区埋管→回风道抽放管路→2号移动抽放泵→排放瓦斯管路→专用排瓦斯巷采空区埋管抽放效果。
当工作面采出走向10m 左右时,实施了采空区抽放,抽放浓度初期10%,随着工作面推进,抽放浓度15%～20%,抽放混合流量25m 3Πmin ,抽排瓦斯量318～5m 3Πmin。
图2 252π放工作面瓦斯抽放系统平面示意图214 顺层钻孔抽放在工作面溜子道施工顺层抽放钻孔,预抽煤体内瓦斯,设计钻场每30m 布置一个,施工150个钻孔。
使用2号移动泵抽放。
抽放系统为:煤体瓦斯→抽放钻孔→抽放管路→2号移动抽放泵→排放管路→专用排瓦斯巷顺层钻孔抽放效果。
在溜子道2个钻场施工顺层钻孔22个,抽放浓度315%,抽放混合量11m 3Πmin ,抽排瓦斯量014m 3Πmin 。
抽放效果不佳,主要原因是煤层松软钻孔塌孔、钻孔封孔不严、钻孔数量少,抽放负压高达01075MPa ,导致漏气严重。
在治 ・112・ 煤 炭 技 术 第27卷理工作面瓦斯中,未起到有效的作用。
215 仰斜钻孔抽放在工作面回风道向采空区方向施工仰斜钻孔,每组钻孔布置5个,钻孔终孔间距5m ,仰斜钻孔布置方式见图3和图4所示。
抽排工作面上部动压区和软帮上部煤体瓦斯使用3号移动抽放泵抽放。
抽放系统:动压区煤体瓦斯→仰斜钻孔→抽放管路→3号移动抽放泵→排放管路→专用排瓦斯巷图3 仰斜钻孔剖面示意图216 仰斜钻孔抽放效果工作面采出走向25m 时,采取了仰斜钻孔抽放,与顺层孔同用3号移动泵抽放,初期抽放浓度30%,以后稳定在20%～22%,混合流量25m 3Πmin ,抽排瓦斯量5～515m 3Πmin ,抽放效果良好。
图4 A -A 高位巷剖面示意图217 高位巷抽放瓦斯在-100标高岩石回风巷一石门向252工作面顶板岩石中施工一条岩石巷道,高抽巷距工作面顶板17m ,水平距回风道5m 。
顶板巷布置平面位置如图2所示,剖面如图4所示。
封闭高位巷,闭内安设<250抽放管路,使用4号移动泵抽放。
受工作面采动影响,高位巷抽排对上部邻近层17号层涌入的瓦斯起到截留作用,同时对18号层252采空区瓦斯有一个向上的拉动作用。
抽放系统为:上邻近层瓦斯和252冒落区瓦斯→高位巷→4号移动抽放泵→排放管路→专用排瓦斯巷高位巷抽放效果。
工作面采出走向40m 以后,采取高位巷抽放,初期抽放瓦斯浓度达60%,后期稳定在20%～25%,混合流量29m 3Πmin ,抽放瓦斯量518～713m 3Πmin ,抽放效果良好。
3 结论(1)采取分源抽放技术治理252工作面瓦斯取得成功。
实施分源抽放技术后,工作面配风量890m 3Πmin ,回风CH 4018%～019%,工作面上隅角瓦斯由10%以上降到019%～112%,工作面上出口往下30m 内软帮瓦斯由5%降到112%～115%。
成功地消除了工作面瓦斯超限,确保了工作面安全生产。
实施分源抽放技术后工作面总瓦斯涌出量2116～28m 3Πmin ,其中,风排瓦斯量513～8m 3Πmin 、抽放总瓦斯量1613～28m 3Πmin 。