高瓦斯综放工作面煤矿瓦斯综合治理方法浅谈.docx

高瓦斯综放工作面煤矿瓦斯综合治理方法浅谈高瓦斯综放工作面煤矿瓦斯综合治理方法浅谈实现矿井高效集中生产，是目前矿井发展的主要模式，关键是采用一次采全高综采放顶煤开采方法。由于瓦斯治理的难度，该采煤方法在高瓦斯矿井中的推广应用带还是受到了很大限制。采用顺层预抽与风排相结合的瓦斯综合治理方式， 有效解决了高瓦斯矿井采用一次采全高综采放顶煤开采的难题。靖远煤业公司大水头煤矿应用该技术在东103 综放工作面瓦斯治理取得了良好的功效，实现了安全高效生产。1 概述靖远煤业公司大水壮举煤矿是一对年产能力为 150 万 t 的高产高效矿井。井田位于靖远煤田的中部，大宝向斜的南翼，走向长 8.9km，倾斜宽 2.5km，面积 14.4km2。煤田属侏罗系中下统窑街组，可采煤层为一层煤，厚度 0.2337.78m，平均厚度 13.06m 由于受祁连车造山运动和井田大断层控制，井田内次生构造发育，派生小断层随处可见。煤层节理裂隙发育，煤质松软破碎，平均瓦斯含量 12.0m3/t，自然发火期34 个月，属容易自燃煤层，矿井为高瓦斯矿井。东 103 综放工作面走向长 1632m，倾斜宽 120m，地质储量 281.2 万 t，采用走向长壁综合机械化低位产项煤一次采全高全部垮落法开采，于2003 年 3 月 1 日投入试生产。区域内煤层赋存稳定，结构单一，平均煤厚 10.5m ，倾角 09。工作面地质构造极为复杂。工作面开采采用综采放顶煤一次采全高技术，全部垮落法管理顶板，巷道支护采用无钢带锚网支护，工作面通风设计为“一进二回”的“B”型通风方式，瓦斯排放巷沿煤层顶板布置，超前探测地质，主要排放瓦斯，回风、运输顺槽均沿煤槽均沿煤层底板布置。东 103 工作面北邻腰水背斜轴部，南依 F40 断层，花尖子向斜穿工作面，根据已揭露资料，工作面内地质构造极其复杂，共揭露落差在26m 的断层 6 条，煤层煤质松破碎，瓦斯含量高，压力大，在掘进施工中曾多次发生瓦斯涌出异常现象。2002 年 10 月 3 日凌晨 3：24，在施工回风顺槽至 1308m 处，该段处于花尖子向斜构造影响带，并存在大量的伴生小断层，且煤体比较松软，节理发育，呈斜交状，综掘机切割头割左帮顶煤时，煤爆声增大且随之发生大量冒顶，工作面煤尘飞扬，能见度极低，当时回风流瓦斯浓度最高达 7%，瓦斯超限持续103min，冒落形成直径 23m、高约 6m 的形似圆柱体的孔洞，孔洞轴线斜交左帮 70。冒落煤炭为煤渣煤、沫煤，无明显分选现象，冒落煤炭将综掘机埋没，后部煤炭按自然安息角堆积。经计算，瓦斯涌出量达 1418m3（不包括期间正常瓦斯涌出量），冒落煤炭 43t。瓦斯异常不但给工作面准备期间掘进带来困难，更主要的是给工作面回采期间带来了管理难度。2 采取的安全技术措施2.1 抽放措施因东一采区为全煤巷开拓布置，瓦斯抽放工作只能采取顺层抽放。东103 工作面掘进 800m 左右时，制定了东 103 工作面瓦斯防治补充措施，确定了瓦斯掘前预抽，边掘边抽与长、短距离超前瓦斯释放钻孔相结合的综合瓦斯防治措施。（1）加大瓦斯抽放工作力度。主要采取巷道抽放，顺煤层平行上、下向布孔和顺层扇形层位重叠布孔联网抽放，单孔流量0.0220.045m3/min，抽放浓度 36%42%。瓦斯排放巷、回风顺槽每隔60m 各施工 1 个钻场，排放巷场布置 9 外钻孔，其中向回风顺槽呈扇形均匀布置 7 个，向排放巷掘进方向布置 2 个,回风顺槽钻场向运输顺槽方向呈扇形均匀布置 7 个钻孔，施工结束后及时连网抽放，以预抽掘进面前方煤体瓦斯、释放瓦斯压力。为了达到掘进工作面瓦斯抽放的效果，瓦斯排放巷至少有 1 个抽放钻场超前于回风顺槽掘进面，沿排放巷掘进方向的钻孔必须超前排放巷排进面 20m，回风顺糟至少有 1 个抽放钻场超前于运输顺槽掘进面，瓦斯抽放钻孔布置详见图 1。图 1 东 103 工作面瓦斯抽放钻孔布置示意（2）施工超前瓦斯释放钻孔。掘进面施工长距离瓦斯释放钻孔孔径不小于 75mm，长度不小于 60m，平行于巷道施工方向施工，钻孔超前于掘进工作面的距离不得小于 3m，钻孔应控制到巷道断面轮廓线外 2m，钻孔数量均为 6 个。长距离超前钻孔的数量必须保证在 4 个以上，超前工作面安全距离不得少于 20m，短距离超前钻孔要保证每掘进循环施工 1 次，即保证安全距离不小于 2m。（3）采取防突措施后，用 WTC 瓦斯突出参数仪进行措施效果检验。2.2 采用新型 B 型通风方式治理综放面特大瓦斯涌出危害的根本措施首先是要抑制经放面瓦斯涌出源的瓦斯涌出，减少工作面瓦斯涌出总量。在次要控制采空区及高顶瓦斯的运移，通过排放巷排出，以降低工作面上隅角、高顶、支架尾部和回风顺槽瓦斯浓度。因此，采用新型 B 型通风技术，进行工作面通风系统调整，达到