综采面瓦斯涌出规律的分析及综合防治措施.docx

综采面瓦斯涌出规律的分析及综合防治措施综采面瓦斯涌出规律的分析及综合防治措施康家滩煤矿是神华集团神东公司所属的大型出口煤基地之一，位于山西省保德县境内，生产能力可达 8Mt/a，一个综采面和三个连采面保产。目前，88201 综采面的生产能力为日产 2.5 万 t 左右，是典型的高产高效工作面。瓦斯涌出具备如下的特点：煤层瓦斯含量不大，但由于综合机械化程度高，开采强度大，产量集中，采面生产过程中，瓦斯涌出量较大，经常造成下隅角和回风瓦斯超限。因而，在 88201 综采面的回采过程中，我们对其瓦斯涌出规律及来源进行了研究，并有针对性地采取了各种防治措施，从而保证了 88201 工作面的安全回采。1 试验工作面概况88201 综采工作面位于康家滩矿井田中北部的二采区，工作面走向长2830m，推进长度 2667m，倾斜长 240m，设计采高 3.5m，密度 1.47t/m3,可采储量 3.2932Mt。煤层原始瓦斯含量小于 1.91m3/t（88202 工作面瓦斯含量测值）。 工作面自 2003 年 6 月份开始回采，12 底回采结束。工作面所开采的 8#煤层总体为简单型的宽缓背斜构造，北翼走向 515，倾角 23，轴部煤层走向 0，倾角 4，南翼走向170185，倾角 56，回风顺槽有四条小断导层，胶带辅助运输顺槽有三条小断层，开切眼以南 800m 范围内有二组大型裂隙带。工作面采用下行通风方式，即工作面上辅运巷和胶运巷进风，下辅运巷回风，构成两进一回通风系统。边界进风巷贯通前工作面布置及通风方式如图 1 所示。图 188201 综采工作面通风系统图（边界进风巷贯通前）2 综采工作面瓦斯涌出规律及来源分析88201 综采工作面自 6 月 8 日开始生产以来，受顶板初次来压、周期来压、采空区面积、地质构造等因素的影响，工作面瓦斯绝对涌出量随着回采距离的增加有明显上升趋势。由图 2 可以看：随着 88201 工作面的回采推进，工作面绝对瓦斯涌出量一直持续上升，最高时达48m3/min；工作面采场涌出量基本维持在 510 m3/min 之间；而采空区的瓦斯涌出量最高时可达 30 m3/min。另外，瓦斯涌出曲线中出现了几个波动性较大的峰值，经调查和分析，这与工作面回采到一定距离，采空区老顶来压跨落，造成联巷密闭压裂压坏，采空区瓦斯集中涌出有关，尤其是从尾排联巷涌出的瓦斯最高达 10 m3/min 左右。通过对88201 工作面瓦斯涌出来源和构成实测于工作面巷道煤壁和落煤、采空区（包括下下分层留煤瓦斯涌出）以及后部边界进风的瓦斯，其中采空区瓦斯涌出量占工作面瓦斯涌出量的 50%70%。采空区瓦斯涌出的大幅度增加是造成综采工作面回风及尾巷瓦斯超限的主要原因。主要涌出点为尾排联巷及其滞后的两、三个联巷。图 288201 工作面绝对瓦斯涌出量曲线3 88201 综采工作面瓦斯防治技术措施及效果通过上面的分析，可知 88201 工作面的瓦斯主要来源于采空区，所以采取的主要措施就是减少采空区瓦斯涌出或者改变采空区瓦斯涌出的地点。（1）增加风量及设置“尾排”联巷。由于工作面的下隅角经常处于超限状态，严重地制约了工作面的高产高效及安全生产。为了保证回采工作面的安全、高效生产，结合 88201 工作面的实际情况，采取增加风量，风量由原来的 2250 m3/min 逐次增加到 3300 m3/min、3600m3/min、4100 m3/min，最后增加到 4350 m3/min，同时在辅运巷与胶运巷之间的联络巷密闭滞后采面一个联巷，形成一段“尾巷”，以解决下隅角瓦斯超限问题。通过增加风量及设置“尾巷”的措施，从而使下隅角的瓦斯基本控制在 1.0%以下，有效地解决了工作面下隅角瓦斯的超限问题。（2）贯通边界进风巷。虽然“尾排”联巷有效地解决下隅角的超限问题，但是还是存在“尾巷”后部瓦斯积聚及“尾排联巷”出口周边及回风瓦斯超限的问题。虽然同时也采用了用局部通风机吹的办法，但是效果不太明显。为了彻底解决辅运巷后部瓦斯的措施，边界进风巷贯通后，采取了贯通边界进风巷的措施，边界进风巷贯通后，配风量在 1600 m3/min 左右，这一措施有效地解决了“尾巷”后部的瓦斯积聚。但是，由于下辅运巷的顶板下沉、片帮严重以及需要加强支护而使巷道有效通风断面减少，致使配风量减少到已不足 1000m3/min，再加上边界进风中的瓦斯浓度在 0.8%0.9%，所以有效风量较少，未能解决“尾排联巷”出口周边及回风瓦斯超限的问题。边界进风巷贯通后88201 综采工作面通风系统如图 3 所示。图 3 88201 综采工作面通风系统图（边界进风巷贯通后）（3）采空区局部瓦斯抽放。针对 88201 工作面的瓦斯涌出主要来源于采空区的上下分层遗煤，所以采取了采空区瓦斯投放这一治本的措施。采空区