浅谈煤矿综采放顶煤瓦斯综合治理技术

浅谈煤矿综采放顶煤瓦斯综合治理技术
发表时间：2019-08-27T11:02:57.793Z 来源：《基层建设》2019年第16期作者：马楠冯全[导读] 摘要：本文首先阐述了瓦斯分源治理技术方案，接着分析了项目研究的主要内容，最后对瓦斯综合治理方法进行了探讨。

陕西郭家河煤业有限责任公司陕西宝鸡 721000
摘要：本文首先阐述了瓦斯分源治理技术方案，接着分析了项目研究的主要内容，最后对瓦斯综合治理方法进行了探讨。

关键词：特厚煤层：瓦斯：综合治理
1 瓦斯分源治理技术方案
1.1 本煤层瓦斯源治理
本煤层的瓦斯抽放包括预抽、边采边抽和强化抽采等方式，掘进时期主要是在运输和回风巷道打顺层钻孔预抽预采煤体中的瓦斯，工作面贯通后沿运输巷道布设扇形钻孔钻场，实现边采边抽，针对高瓦斯区域实行强化抽采。

钻场钻孔的具体参数参照工作面的实际条件和技术装备进行设计。

1.2 采空区瓦斯源治理
针对综放工作面采空区瓦斯来源和应用工作面实际条件，工作面回采期间采用瓦斯抽放系统。

高位瓦斯抽放巷抽放瓦斯：为降低该工作面瓦斯涌出量，确保矿井安全生产，必须施工高位抽放巷对采空区瓦斯进行抽放。

工作面高位抽放巷是在回风道平行于回风道且迎着工作面推进方向沿顶板掘进一条专供抽排采空区瓦斯的巷道，里面埋设φ600的瓦斯抽放管路两趟，连接到回风巷专抽高位抽放巷的主管路上，对采空区的瓦斯通过高抽巷集中抽放。

采空区埋管抽放瓦斯：在工作面回风巷沿巷道肩窝敷设一趟φ400的瓦斯抽放管道，在距工作面上隅角60m左右，将φ400的瓦斯抽放管路更换为两趟φ300的波纹管，并将波纹管延接到上隅角。

工作面正常回采期间，每班由综采工区在上隅角打一道煤袋子墙并将两趟φ300的波纹管预埋在墙内对上隅角瓦斯进行抽放。

预埋在墙内的管口加过滤网，以防止碎煤或蛇皮袋子等杂物抽入管路里，影响上隅角抽放效果。

埋管抽放负压一般控制在3～5kPa。

现场可根据实际抽放情况再确定最佳的循环间距。

本煤层预抽煤体瓦斯：1308工作面施工钻孔进行本煤层预抽。

其中1308皮带顺槽通过布置钻场并在钻场内施工扇形钻孔预抽，1308回风顺槽通过施工顺层平孔进行预抽。

皮带顺槽每100m布置一个钻场，共布置24个钻场，每个钻场布置15个钻孔，平均每个钻孔孔深138m。

回风顺槽钻孔间距5m，平均孔深140m。

2项目研究的主要内容
2.1 保证通风断面的研究，清理后部槽机尾及上安全出口20m范围内浮煤较多，通风断面小、风流不畅。

通过加强工作面后部槽机尾及上安全出口20m范围内浮煤清理，拉机尾超前架，挑高支架后尾梁高度，增大巷道通风断面，保证风流顺畅。

下隅角打设挡风障减少向采空区漏风，不定时对工作面风量测定，验证风量符合要求。

2.2 上下隅角管理措施研究，上下隅角必须打设挡风墙，并在墙体上喷涂封堵材料进行封堵，减少采空区内的瓦斯涌出，在打墙前，用液压单体先对打墙位置进行支护。

风墙位置要求，下部距切顶线300mm以下（保证后部槽机尾完全暴露出来，有风流通过），上部距切顶线500mm以下，煤袋墙内不得有单体柱。

2.3 工作面上侧为1306采空区，回采前在回风顺槽最低点对1306采空区水进行探放。

工作面回采过程中将会受到顶板砂岩水及1306采空区水的威胁，工作面必须备好足够能力的排水设施，并保持正常运转。

2.4 工作面上顺槽放顶线与机尾端头支架插板伸出时的尾端一致，由于超前棚金属梁子与循环步距不一致，如上顺槽放顶线滞后时，不得超过1.0m的距离。

工作面下顺槽放顶线为端头支架尾端，在后部运输机拉移到位、转载机拉移到位后即对下顺槽进行移架放顶，均不得提前和滞后。

2.5 严格执行好“一炮三检”、“三人连锁”及“十不装十不放”制度。

放炮地点附近20m以内风流中瓦斯浓度必须低于1.0%，放炮前后放炮地点20范围必须洒水防尘，放炮警戒距离不得低于30米。

3 工作面瓦斯防治措施
3.1 工作面初采初放期间瓦斯治理措施：
1）提前对1308切眼顶板进行预裂，防止顶板大面积垮落造成瓦斯涌出量瞬时增大。

1308工作面初采初放前，由安全生产指挥中心安排施工队伍采用风煤钻在每架架后顶板进行打眼爆破预裂，炮眼在后部运输机上方朝向老塘侧布置，距老塘帮1.8米、倾角75°、眼深4m。

2）调整1308工作面风量，加大风排瓦斯量，确保回风流中瓦斯不超限。

1308切眼因初采初放期间切眼未垮落或垮落不充分，导致采空区与高抽巷没有沟通或沟通不完全，造成高抽巷抽放效果较差，为防止造成回风流瓦斯超限，将工作面风量调整至1600-2000m3/min左右，满足工作面初采初放期间生产需要。

3）1308工作面初采初放前，高位瓦斯抽放巷和上隅角瓦斯抽放管路必须延接到位且抽放运行正常后，方可开始试生产。

4）1308工作面皮带顺槽及回风顺槽预抽管路必须提前安装到位，进行本煤层预抽。

工作面初采初放前，从井下瓦斯移动泵站一直敷设φ400主管路至1308回风甩道四角门位置，加工一个φ400三通，一趟从西翼回风下山安装至皮带顺槽2000m处，加工φ400变200变头，再延伸φ200瓦斯抽放管路直至2200m处1号钻场口，对钻孔进行抽放；同时将一趟从1308回风甩道安装至1308回风顺槽2000m处（每18m安装一个三通），加工φ400变φ200变头，再延伸φ200PE瓦斯抽放管路直至2200m处（每18m安装一个三通），再加工φ200变φ108变头，延接120m到达钻孔位置，所有管路必须抬高至巷道顶部，沿巷道肩窝吊挂平直。

5）加强工作面瓦斯检查和监测监控管理
（1）通防工区三班安排专职瓦斯员且必须持证上岗，按瓦斯检查设置点要求检查瓦斯，填写牌板，做好记录，在检查过程中，发现异常立即向调度室汇报并处理，并做到“牌板、记录、报表”三对口，严禁空班漏检和假检。

（2）瓦斯员每班检查瓦斯不少于三次，并将检查情况及时汇报通防工区和调度室；当瓦斯超限时，必须停电、撤人，并立即汇报调度室进行处理；瓦斯员必须用工作面上口电话现场交接班。

（3）工作面初采初放前，所有的传感器必须安装到位。

3.2 工作面生产期间瓦斯治理措施：
1）抽放措施
（1）高位抽放巷抽放采空区瓦斯
1308高位抽放巷布置在顶板裂隙带内，与1308回风顺槽内错20m的位置，沿顶板裂隙带掘一条高位瓦斯抽放巷，在巷道内埋入一趟Φ800瓦斯抽放管路，以抽放采空区瓦斯。

（2）上隅角插管抽放隅角瓦斯
将Φ400瓦斯抽放主管路安装至距工作面切眼200m左右处，加工一个Φ400变Φ300三通变头，变头处安装过滤网，然后连接两趟Φ300的波纹管至工作面采空区，采用浅部和深部插管抽放，波纹管必须抬高至巷道顶部，沿巷道肩窝吊挂。

在工作面回采过程中，每班在上隅角打设一道密闭墙，将抽放管道的管口始终保留在密闭墙内，其中一趟保留在上一个班打设的密闭墙内，另一趟保留在当班打设的密闭墙内，当下一个班生产完毕打墙时，将预埋最深的一趟截断预留在当班打的密闭墙内，另一趟保留在上一个班打设的密闭墙内，这样依次类推。

2）上隅角瓦斯防治措施
（1）瓦斯员每班加强上隅角、上出口瓦斯检测，在工作面上隅角必须悬挂便携仪，具体由综采工区当班班长负责，瓦斯员现场监督检查。

（2）综采工区每班安排专人对上隅角波纹管及三通过滤网进行检查清理，防止管路漏气或煤渣堵塞影响上隅角瓦斯抽放。

（3）在工作面上口煤壁向下至153#支架顶上铺设金属网，且新铺设的金属网和回风顺槽原金属网连接牢固，防止后部运输机机尾到上端头1#架老塘侧顶板垮塌堵住上隅角通风道。

（4）由综采工区负责在工作面上隅角切顶线往里100mm打一道密闭墙，墙面喷涂封堵材料，打墙时将隅角抽放管路插入密闭墙内进行抽采，减少采空区内的瓦斯涌出，密闭墙打设时应向外斜打与上帮形成30-45°角，并与支架后尾梁煤体搭接严实。

3）加强瓦斯检查、监测监控措施
（1）通防工区瓦斯员必须上标准岗、干标准活，按瓦斯检查设置点要求检查瓦斯，填写牌板，做好记录，在检查过程中，发现异常立即向调度室汇报并处理，并做到“牌板、记录、报表”三对口，严禁空班漏检和假检。

（2）瓦斯员每班检查瓦斯不少于三次，并将检查情况及时汇报通防工区和调度室；当工作面上隅角及其回风流瓦斯超限时，必须停电、撤人，并立即汇报调度室进行处理；瓦斯员必须用工作面上口电话现场交接班。

参考文献：
[1]李春元.煤矿开采过程中瓦斯综合治理工作探究[J].科技经济导刊.2018（35）。