开采下覆煤层对上覆采空区瓦斯治理
近距离煤层群采空区上覆煤层工作面瓦斯治理
作面． １ １ １ ８ 、 １工作 面在 １ １ ２ ２ ３工作 面 的卸 压保 护 范 围
２ ． ２ ． ３ 回风巷 埋 管抽 采
内开采， 走向长 ８ １ １ ． ５ ｍ， 倾斜长 １ １ ０ ｍ， 煤层倾角平均
在 １ １ １ ８ １回风巷 侧 顶 板 或 上 帮 吊挂 ２条 直 径 分
１ １ １ ８ １ 底抽巷巷道 断面为 ２ ． ４ Ｉ ｌ ｌ × ２ ． ４ ｍ， 在１ １ ２ ２ ３ 回风联巷往 里 ８ ０ ， ２ ２ ０ ， ４ ０ ０ ｍ 处 布置 ３个 钻 场 ， 钻场 底 板高于巷 道 底 板 ０ ． ２ ｍ； 钻场大小 ３ ｍ ×３ ｍ× ２ ． ５ ｍ
的瓦斯治理效果 ， 开采期 间工作面及 回风巷 瓦斯最 大浓度 为 ０ ． ６ １ ％， 瓦斯抽采率达到 ８ ０ ％ 以上． 关键 词 ： 近距 离煤 层群 ； 保护层 ； 工作面 ； 瓦斯治理 中图分类号 ： Ｔ Ｄ ７ １ ２ ． ６ 文献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ６ ７ ４— ５ ８ ７ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２— ０ ０ ２ ９— ０ ４
进风巷布孔实现对接 ， 钻孔间距为 １ ｍ， 局部地方进行
钻孔加 密 ， 间隔为 ０ ． ５— ０ ． ８ ｍ． 在无法 施 工长钻 孔 的 区
２ ． ２ ． ４ 底抽巷 抽 采
域采 用普通钻机 打补充短孔 ， 使工作 面抽 采时无盲 区．
２ ． ２ ． ２ 高位 钻场钻 孔抽 采 在 １ １ １ ８ １回风 巷顶 板 每 隔 ８ ０ ｍ， 向顶 板 掘 １ ５—
第２ ８卷 第 ２ 期 ２ ０ １ ３年 ６月
矿 业 工 程 研 究
Ｍｉ ｎ ｅ ｒ ａｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ
塔山矿特厚煤层综放开采瓦斯综合治理
1
工作面概况 塔山矿 8105 综放工作面位于一盘区的中部， 东
2
通风系统概况
邻 8104 工作面， 正在开采； 西邻 8106 工作面正在掘 1070 连通 1070 胶带巷、 进巷道； 南接 1070 回风巷， 辅运巷； 切， 为 1 个单斜构造， 对应上覆煤层为侏罗系 14 、 15 煤层， 麻地湾小煤窑采空区， 地面无建筑物； 8105 工作面 2010 年 9 月 5 日开始回采， 设计走向长 度为 2 965． 9 m， 可采走向长度 2 722 m， 倾斜长度 207 m，煤层厚度 12． 18 ～ 18． 17 m， 平均 14． 81 m； 3 条顺槽与一盘区 3 条大巷 工作面为“三巷 ” 布置， 5105 辅 的夹角为 82°35' 向北开掘。2105 胶带顺槽、
· 92·
（ 第 43 卷第 2 期）
应用·实践
塔山矿特厚煤层综放开采瓦斯综合治理
崔金涛， 王 斌， 田文志
（ 大同煤矿集团公司 安全管理监察局， 山西 大同 037003 ）
摘
要： 塔山煤矿放顶煤开采平均 14． 81 m 特厚煤层， 工作面上隅角及回风流瓦斯成为制约综采 工作面安全生产的关键因素。集团公司及塔山煤矿与中煤科工集团重庆研究院和沈阳研究院联
合攻关， 采用抽放等多种手段防治瓦斯， 取得了良好效果， 保证了安全生产。 关键词： 特厚煤层； 综放开采； 瓦斯治理 中图分类号： TD712 文献标志码： B 文章编号： 1003 － 496X（ 2012 ） 02 － 0092 － 02
Gas Comprehensive Treatment of Fully Mechanized Top － coal Caving in Tashan Special Thick Coal Seam
近距离下层煤开采瓦斯并层涌出的防治技术
斯浓度等综合防治方法 ， 这也解决 了我 国许多高瓦
斯 矿井 的瓦斯 治理难 题 。 某矿 业 公 司 在 开 采 近距 离 煤 层 下 层 煤 期 间 ， 当 直 接顶 垮落 后 ， 层 煤 采 空 区积 聚 的 瓦 斯 和 本 煤 层 上 瓦斯并 层 涌 出 导 致 工 作 面 瓦 斯 浓 度 急 剧 升 高 并 超
限 ， 成工 作 面停 产 的严重 后 果 。为此 ， 者 提 出采 造 笔
用均 压通 风技 术解 决瓦 斯并 层 涌 出导致 工 作 面停 产
的难 题 。
收 稿 日期 ：０ ２ ０ — ３ ２ １ — ６ ２ ２ １ — ２ ２ ；０ ２ ０ — ５修 订
基金项 目： 中央高校基本 科研 业务费 专项 资金 资助项 目
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＋ 初采期 ＋
直接 顶 垮 落后
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进风
１号 ５
３号 ５
５号 ５
７号 ５
上隅
回 风
巷 １ 支架 ： ７
支架 支架
支架
角处
巷口
测 点 位 置
图 １ １０ 工作 面测点瓦斯平均浓度变化 曲线 ０１
・
５ ・ ７
距 ０ ４～ ． 平 均 ２０ｍ， 于极近距离煤层 。９号 ． ３ ２ｍ， ． 属
其 是 近距离 煤 层 上保 护层 开 采 后 ， 采 空 区成 为 一 其 个 密 闭 的空 间 ， 随着 时 间的增 加 ， 空 区 内瓦斯 积 聚 采 浓 度越 来越 高 ， 当下 部煤 层开 采 时 ， 由于顶 板垮 落 产 生 大量 的裂 隙 ， 导通 了两 层煤 的 采空 区 ， 样上 保 护 这
综采工作面过上覆采空区风险辨识评估报告
综采工作面过上覆采空区风险辨识评估报告1. 引言综采工作面过上覆采空区风险辨识评估是对矿山工作中存在的安全隐患进行分析和评估，旨在有效预防和减少事故的发生。
本文就XXX矿山综采工作面过上覆采空区的风险进行了辨识和评估，并提出相应的控制措施。
本报告将详细描述过上覆采空区的风险辨识过程、风险评估结果、控制措施和预防措施等。
2. 风险辨识过程在进行综采工作面过上覆采空区风险辨识时，我们采取了以下步骤：2.1 收集资料首先，我们收集了有关综采工作面过上覆采空区的相关资料，包括矿山地质构造图、岩层地质信息、采煤工艺流程、设备设施等。
2.2 进行现场勘察在收集资料的基础上，我们组织了一次现场勘察，全面了解了综采工作面过上覆采空区的具体情况，包括地质结构、煤层厚度、岩石性质等。
2.3 风险识别在收集资料和现场勘察的基础上，我们针对综采工作面过上覆采空区存在的潜在风险进行了识别。
根据经验和专业知识，我们列出了可能存在的风险清单。
2.4 风险评估对识别出的风险进行了评估，评估了其概率、严重程度和影响范围等。
通过量化的风险评估模型，我们确定了各项风险的等级和优先级。
3. 风险评估结果根据我们的风险评估结果，综采工作面过上覆采空区存在以下高风险：1.顶板失稳风险：由于煤层的下沉和岩层的变形，顶板可能会出现失稳现象，存在导致事故发生的风险。
2.瓦斯爆炸风险：综采工作面过上覆采空区瓦斯积聚的风险较大，一旦发生瓦斯爆炸，将对工人的安全造成严重威胁。
3.地质构造活动风险：综采工作面过上覆采空区周围的地质构造可能发生活动，导致地质灾害发生，存在较高的风险。
4. 控制措施与预防措施针对综采工作面过上覆采空区存在的高风险，我们提出以下控制措施和预防措施：1.加强顶板支护：对综采工作面过上覆采空区的顶板进行稳定支护，采用更牢固的支护材料和技术。
2.强化瓦斯管理：加强对综采工作面过上覆采空区的瓦斯监测和排放控制，确保瓦斯浓度在安全范围内。
综采工作面过上覆采空区集中煤柱安全技术措施
综采工作面过上覆采空区集中煤柱安全技术措施1. 背景随着矿山深入开采和煤矿井下的煤柱削减，过上覆采空区的稳定性愈发受到关注。
过上覆采空区集中煤柱是指在采空区上方设立一定的煤柱，旨在支撑煤层和保证矿井地表的稳定。
然而，由于煤柱所受的压力和应力变化，以及煤柱自身的力学性能和煤层结构的复杂性，煤柱的长期稳定性和安全性面临一定的挑战。
因此，为确保过上覆采空区集中煤柱的安全，必须采取适当的技术措施。
2. 技术措施2.1 恰当选取煤柱尺寸选取煤柱的尺寸是确保其稳定性的重要因素。
煤柱的高度、直径和间距必须根据煤层厚度、倾角、应力分布和煤柱荷载等因素进行科学合理的设计。
同时，需要考虑煤矿的开采方法、采高和支护方式等特点，确保煤柱能够承受开采工况和地质条件的变化。
2.2 加强煤柱的加固和加固设计为了增加煤柱的稳定性和承载能力，可以采用加固措施。
常见的加固方法包括钢梁加固、喷浆加固和钢筋混凝土加固等。
加固设计应根据煤柱的工作状态、荷载特点和地质条件等因素进行，并充分考虑应力分布和变形控制，以确保煤柱的强度和稳定性。
2.3 实施定期监测和检查为了保证过上覆采空区集中煤柱的安全，必须建立定期监测和检查制度。
通过监测煤柱的变形、裂缝和应力分布等参数，及时了解煤柱的工作状态和稳定性。
同时，定期检查煤柱的加固效果和设备运行状况，及时发现和处理问题，防止事故的发生。
2.4 加强煤柱应力管理煤柱的应力管理是确保其稳定性的关键。
应对变化的地质条件和开采工况，必须采取措施减轻煤柱的应力集中。
常见的方法包括调整煤柱的尺寸和加固方式，合理安排采煤工序和支护周期，以减少对煤柱的荷载和应力变化。
3. 安全管理为确保综采工作面过上覆采空区集中煤柱的安全，必须加强安全管理。
具体措施包括：•建立科学、规范的安全管理制度，明确责任和权限；•提供必要的安全培训和教育，提高员工的安全意识和技能；•定期开展安全检查和隐患排查，及时处理和整改问题；•加强与相关部门和专家的合作和交流，共同解决安全难题；•做好应急准备工作，制定详细的应急预案和演练计划。
11186综采工作面防治瓦斯专项安全技术措施
水城县玉舍大坪煤矿11186综采工作面瓦斯管理安全技术组织措施矿长：总工程师：生产矿长：安全矿长：机电矿长：地测副总：机电副总通风副总：编制人：编制日期：2014年10月12日11186综采工作面位于131轨道石门及133回风石门以西。
工作面上限标高+1881m，下限标高+1846m，东以切眼为界，西以预计停采线为界。
该工作面上区段为3182工作面采空区，工作面上部为11136工作面采空区，上覆煤层已作为解放层开采，工作面地面周围无建筑物和其他设施，工作面回采以后，不会造成其他影响。
工作面距地表垂深360～414m。
工作面预计开采时间：2014年10月15 日，预计回采结束时间：2014年12 月 30日。
11186综采工作面回采前已采取区域防突措施，对回采区域已进行消突工作，但为保证11186综采工作面回采期间的安全生产，防止瓦斯积聚和瓦斯事故，特编制11186综采工作面瓦斯管理安全技术组织措施。
一、施工组织措施（一）矿成立瓦斯管理领导小组，负责回采期间瓦斯治理的调度指挥、安全管理、质量监督。
组长：徐诗林副组长：袁发伟蒋家刚成员：刘文载刘跃华、张振海、杜顺利、应晓波王沛胜、陈义方、罗开甫、左龙祥、陆秀能刘永银、向忠全、耿礼喜工作职责：（1）领导小组负责该工作面回采期间瓦斯治理的组织领导、防止瓦斯积聚和瓦斯事故，确保工作面回采期间安全生产。
（2）抓好防治煤与瓦斯突出和控制瓦斯大量涌出造成瓦斯超限各项工作的领导，制定并落实相关管理制度和技术解决方案。
（3）负责监督本措施并落实到位。
（4）抓好现场防治煤与瓦斯突出管理和防止瓦斯超限管理。
领导小组下设日常工作指挥办公室，办公室设在矿调度，王培胜任主任，办公室成员由矿值班领导、矿调度室调度员和通风值班人员组成。
（二）认真履行岗位职责，抓好瓦斯管理防治工作：1、矿调度对瓦斯治理工作实施调度管理，对全矿瓦斯情况则实行全程监控。
职责如下：（1）负责瓦斯管理工作的全面指挥和协调，全面监控井下瓦斯变化情况。
工作面过上覆采空区安全技术措施
审批意见1、同意本措施，向所有作业人员传达贯彻后严格按本措施执行。
2、工作面回采前前应探明、查清上覆煤采空区积水、瓦斯、有毒有害气体、煤层发火情况，情况未查明隐患未排除前严禁进行回采。
回采过程中要密切观察顶板涌水、瓦斯、有毒有害气体涌出等异常情况情况，发现异常要及时处理，隐患未排除原因未查明前严禁回采。
3、加强工作面过采空区期间顶板管理、防治水管理、“一通三防”管理，确保顶板支护完好，避免水害及有毒有害气体事故发生。
4、确保工作面监测监控系统，排水系统，矿压监测测系统完好且能够正常使用，通风系统稳定可靠、通风设施完好、风量满足要求，发现工作面出现异常情况时，能够及时处理。
5、严格执行瓦斯巡回检查及定期汇报制度。
一、上覆煤采空区概况：1、工作面开采X煤与上覆工作面开采XX煤层间距情况：（一）XXX工作面皮带顺槽煤层顶板与上覆煤层层间距情况：（1）ZY02-6（顶板标高：947.167），该区域附近上覆XXXX回风顺槽导线点07H7（顶板标高：963.775），XX煤实际开采厚度约3.5m，此区域XX煤层与X煤层层间距约为13.1m（2）导线点ZY02-5（顶板标高：947.23），该区域附近上覆XXXXXX皮带顺槽导线点05ZY5（顶板标高：961.104），XX煤实际开采厚度约3.5m，此区域XX煤层与X煤层层间距约为10.4m（3）导线点ZY02-4（顶板标高：945.595），该区域附近上覆XXXX回风顺槽导线点07H6（顶板标高：961.856），XX煤实际开采厚度约3.5m，此区域XX煤层与X煤层层间距约为12.7m（4）导线点ZY02-3（顶板标高：940.608），该区域附近上覆XXXX回风顺槽导线点07H4（顶板标高：955.847），XX煤实际开采厚度约3.5m，此区域XX煤层与X煤层层间距约为11.7m（5）导线点ZY02-2（顶板标高：939.706），该区域附近上覆XXXXXX皮带顺槽导线点05ZY2（顶板标高：951.553），XX煤实际开采厚度约3.5m，此区域XX煤层与X煤层层间距约为8.3m（二）XXX工作面回风顺槽煤层顶板与上覆煤层层间距情况：（1）XXX回风顺槽切眼附近导线点（顶板标高：935.759），该区域附近上覆XXXXXX切眼导线点05Q2（顶板标高：959.754），XX煤实际开采厚度约3.5m，此区域XX煤层与X煤层层间距约为20.5m（2）临时导线点（顶板标高：935.653），该区域附近上覆XXXXXX回风顺槽导线点05HF4（顶板标高：957.701），XX煤实际开采厚度约3.5m，此区域XX煤层与X煤层层间距约为18.5m（3）H15导线点（顶板标高：933.496），该区域附近上覆XXXXXX回风顺槽导线点05HF3（顶板标高：955.794），XX煤实际开采厚度约3.5m，此区域XX煤层与X煤层层间距约为18.8m（4）H12导线点（顶板标高：929.776），该区域附近上覆XXXXXX回风顺槽导线点05HF2（顶板标高：952.941），XX煤实际开采厚度约3.5m，此区域XX煤层与X煤层层间距约为18.8m。
采空区与瓦斯作业
采空区与瓦斯作业一、采空区作业1、操作安全（1）在接近采空区时，探水队要按照探放水设计加强探放水，保证采空区内没有积水。
（2）在掘进过程中，瓦检员要时刻监视有害气体浓度，一旦有害气体浓度超限立即停止施工人员作业，撤至安全地点，及时汇报给上级领导，制定措施后方可继续作业；掘进时要严格加强工程质量管理，必要时用木料、钢丝网、单体柱挡严闭好，做到全封闭管理。
（3）掘进期间，要提前进行敲帮问顶，掘进时如出现矸石，处理矸石时人员要站在上方侧处理，不需要处理段要及时打设贴帮柱，以防矸块从墙体侧滚出伤人，石块较大时，要用大锤打碎扒出。
（4）掘进期间，如遇到矸石较多，确需爆破时，在制定专項安全技术措*方可爆破施工。
爆破时严格执行“一炮三检”和“三人连锁爆破”，爆破前，对爆破地点周围10m范围内进行加固，班组长派专人进行把口，所有作业人员全部撤至进风口以外75m处进行暂避，确保安全。
（5）掘进时，要加强顶板支护，放顶前后、放煤前后要坚持对支柱二次注液，确保初撑力达到要求。
采空区如出现悬顶现象时，要靠采空区侧打好一梁三柱的坑木单体柱抬棚加强支护，抬播要梁头对梁头，接顶背实。
掘进期间，严格按照规定及要求进行补探特别是遇到淋水增大时，一定要加强补探力度和次数。
施工队每班要有跟班矿长、班组长现场指挥，发现问题，及时汇报，及时处理。
2、危险危害因素识别当开采完成形成采空区后，在上覆压力和地下水等因素的作用下，该煤柱和开采区两侧的煤层软化，失去强度，导致上覆岩体塌陷、冒落，形成滑坡。
地下采空区对采矿工程的危害是显著和累积叠加的，主要体现在两方面：一是采空区矿柱变形、破坏、顶板大面积冒落、岩移，造成地表沉陷、开裂和塌陷，破坏地面环境和影响露天作业，更为严重的是采空区突然垮塌的高速气浪和冲击波造成的人员伤亡和设备破坏；二是在矿山开采过程中，采空区围岩受爆破震动影响导致岩体裂隙发育，甚至贯通地表或连通采空区积水，发生突水事故，淹没坑道和工作面，造成巨大经济损失。
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开采下覆煤层对上覆采空区瓦斯治理
作者：张乾李连坡王美光
来源：《山东工业技术》2014年第22期
摘要：通过开采下覆煤层综采工作面对上覆采空区瓦斯的规律分析；在下覆煤层综采工作面预采前，采取控制排放上覆采空区瓦斯的有效措施，合理布置抽放钻孔，有效遏制上覆采空区瓦斯向下覆综采工作面的涌出，确保安全生产。
关键词：煤矿开采；瓦斯治理；措施
1 概况
付村煤矿是枣矿集团骨干矿井之一，位于山东省滕南矿区的南部，微山县付村镇境内，付村井田南以大屯断层为界，北与岱庄煤矿相邻，西以高庄断层为界，东与三河口煤矿相邻。
矿井井田面积约为24.91平方公里，地质储量2.6亿吨，可采储量1.18亿吨。
矿井始建于1992年11月，1998年8月建成投产，设计生产能力120万吨/年，2007年核定生产能力为270万吨/年。
付村煤矿虽为低瓦斯矿井，但东二采区及东二辅助采区被省煤炭局定为瓦斯异常区，列为省重点监控矿井之一。
历史最高瓦斯绝对涌出量为28.8m3/min（2004年8月），相对涌出量为6.9m3/t（2004年8月）。
其中，在2004年8月214综放工作面瓦斯绝对涌出量最高达22.5 m3/min； 3上214材料巷在2004年元月掘进时瓦斯绝对涌出量最高达2.85 m3/min。
矿井瓦斯绝对涌出量为 15.95m3/min左右，相对涌出量为3.18m3/t左右。
目前，东二采区已封闭，东二辅助采区近期无采场布置，主采区为东四采区和北翼采区，可采煤层为3上、3下煤层。
东四采区虽为低瓦斯区，但采空区内积存浓度较高的瓦斯，开采3下煤层时必须对3上采空区瓦斯进行有效治理。
东四采区3下405工作面采用走向长臂后退式采煤法，走向长度1560米，倾斜长度260米，煤层倾角为6-8度，采用“u”型通风方式，上行风，计划风量1020m3/min，实际风量1080 m3/min，开采3下405工作面瓦斯含量较低，回风巷瓦斯0.1%，但3上405采空区瓦斯含量较高，瓦斯含量30-50%，3下405工作面位于3上405采空区正下方，因此，为了有效的防止上覆采空区瓦斯涌出，确保开采下覆煤层时不受上覆采空区瓦斯的威胁，必须对上覆采空区的瓦斯有效的治理。
2 上覆煤层采空区瓦斯来源分析
3上煤层瓦斯的主要来源有含瓦斯的煤层、带有空隙围岩、断层、节理和其他富含瓦斯的瓦斯聚集带。
3上405采空区瓦斯不仅仅来源于3上煤体回采后解析出来的瓦斯，3下煤体含有的瓦斯通过断层带、裂隙带在负压的作用下也是主要来源。
3上煤层倾角为8-10度，开采煤层厚度5米，开采方式为俯采，回采过程中，煤体解析出的瓦斯大部分被工作面的风量稀释后排走，没被排走的部分瓦斯就留在采空区，在加上丢失的煤解析出的瓦斯，是造成采空区内瓦斯主要来源。
3上煤层和3下煤层之间的夹层8-10米，当3上煤层回采后，3上采空区形成负压，3下煤层赋存的瓦斯就会从断层带、裂隙带空隙涌入3上采空区，这也是造成采空区内瓦斯主要来源。
带有空隙围岩、断层、节理和其他富含瓦斯的瓦斯聚集带在负压的作用下也会涌入3上采空区，这也是造成采空区内瓦斯来源。
3 采取的措施
3.1 利用移动瓦斯抽放泵进行瓦斯抽放
3.1.1 钻孔布置
在3下405工作面负压回风巷，工作面超前30-50米处，施工钻场，由地测部门严格按照煤层的方位倾角，标出钻孔的参数，由钻机队施工，向3上405采空区打高位抽排钻孔，每50米一组，每组钻孔3个，钻孔的直径为ф108mm，
3.1.2 抽放设备及布置
瓦斯抽放泵站：设备型号：2BE1-355瓦斯抽排泵（100立方米），数量：2台。
抽放系统管路型号：聚乙烯管路，抽气管路为Φ250mm、排气管路为Φ315mm，4.8m/根。
管路敷设路线：抽气管路：3下405运巷第一抽放钻场→东四集皮→东四集皮机尾联巷→东四集轨→东四集轨西段（泵站）。
合计1833m。
排气管路：东四集轨西段（泵站）→东四集回下变坡点。
合计383m。
抽放泵电源采用双路电源供电，供电系统：电缆UPQ 50平方毫米600米，电压等级
660/1140V；（要求双电源：一路由东四三变供电，二路由403配电点供电）；确保抽放泵正常运转。
瓦斯抽放泵运转前，管路系统各低洼地点的放水器必须进行彻底放水。
4 取得的效果
东四采区抽排系统从2009年7月9日早班6点开始连续运行至7月31日累计抽出纯瓦斯约41.9441万m3。
通过对东四采区3上405采空区高位瓦斯抽放，3下405工作面回风隅角开采至今瓦斯浓度稳定在0.06%左右。
有效地遏制了采空区瓦斯向生产工作面的涌出，确保了矿井安全生产。
3上403运巷密闭未瓦斯抽放前，密闭内瓦斯6.1%，闭外最高达1.6%。
东四采区3上405采空区高位瓦斯抽放后， 3上403运巷密闭内瓦斯0.64%，闭外最高达0.06%。
作者简介：张乾（1984—），男，山东枣庄人，本科，助理工程师。