邢台矿瓦斯涌出异常区综采面跨巷回采瓦斯治理技术.docx

欢迎光临安全人之家 https:/ 邢台矿瓦斯涌出异常区综采面跨巷回采瓦斯治理技术 1 概况 邢台矿采用中央竖井阶段平巷、采区石门开拓方式。矿井通风方式 为混合式，即：东翼和二采区是中央并列式；西翼其他区为对角式。 204 工作面为一个瓦斯涌出异常且由 203 共和面跨二采区回风巷开采 进入三采区的综采工作面（见图 1） 。 图 1 204 工作面巷道布置示意图 2 瓦斯来源分析 采煤工作面瓦斯来源主要有 3 个方面： （1）煤体赋存瓦斯释放； （2）煤层顶、底板瓦斯析出； （3）采空区瓦斯涌出。 瓦斯来源不同，治理技术也有相应的侧重。由图 1 知，204 工作面 采空区与二采区回风巷相连， 使得跨巷回采后的采空区处于中央风井 与西风井共同作用之下，采空区漏风情况非常复杂且难以杜绝。204 工作面回采初期瓦斯绝对涌出量相对较小，仅有 4.2m3/min。近期， 受漏风、断层等诸多因素影响，瓦斯绝对涌出量曾高达 16 m3/min， 致使上隅角和回风巷风流中瓦斯严重超限， 直接威胁着工作面的安全 生产。 为了搞清 204 工作面瓦斯来源，首先，对 204 工作面回风流瓦斯浓 度和风量定时测量；其次，对沿途通风设施开启情况和上隅角气体变 欢迎光临安全人之家 https:/ 化进行调查；最后，将数据绘制成图 2 和图 3。 图 2 瓦斯涌出量与工作面风量变化曲线 图 3 设施开启与上隅角气体变化曲线 由图 2 知；204 综采工作面瓦斯绝对涌出量随回采工序变化不大， 有时出现随风量增加瓦斯绝对涌出量反而上升的现象。 曲线的反弹现 象说明煤体本身赋存的瓦斯以及断层出现均不是瓦斯涌出异常的主 要因素。 由图 3 知：当450m 东大巷风门（图 1 中的 1 #、4 #、5 #风门）频 繁开启时， 204 工作面上隅角瓦斯浓度急剧上升。 此现象表明， 450m 东大巷风门开启时，二采区风量增加、风压增大，迫使跨后采空区高 浓度瓦斯向 204 工作面移动。 3 瓦斯治理技术措施 3.1 调整系统引导瓦斯 综上分析：204 共作面瓦斯异常主要原因是跨后采空区高浓度瓦斯 向204工作面运移的结果。 由图1分析知： 跨后采空区属于角联风路。 其漏风方向有三种情况：高浓度瓦斯流向 204 工作面空间；引 入二采区回风巷；静止不动。 跨后采空区漏风静止不动的情况受通风设备影响很难实现，而将高 浓度瓦斯引入二采区回风巷的方案解决 204 工作面瓦斯问题容易实 现。首先摘除二采区回风巷风门（2 #风门） ，其次再缩小450m 东 欢迎光临安全人之家 https:/ 巷口调节风门（1#风门）风窗，控制二采区总进风量，调节二采区风 压，使跨后采空区高浓度瓦斯向二采区回风巷缓慢运移；其次，利用 二采区风量稀释涌出的高浓度瓦斯。 通风系统调整之后，相当于 204 工作面补加一条可控瓦斯排放巷。 一方面，保证二采区正常生产；另一方面，使 204 工作面瓦斯得到有 效治理。 3.2 增加综采工作风量 （1）拆除设施疏通风路。由公式 H=RQ2 和 R=LU/S2 知：风压 H 不 变时，减小风阻 R，可以提高风量 Q。而减小风阻 R 的最好方法是扩 大通风断面 S。为此，拆除废旧通风设施，增大了通风断面，减小了 通风阻力，使 204 综采工作面风量增加近 100 m3/min。 （2）合理压缩其它地点用风。临时封闭 600 采区和 0 采区，节约风 量近 400 m3/min，随着 7713 工作面回采结束，缩减七采区风量 300 m3/min，其他各处压缩风量 150 m3/min，使得 204 综采工作面风量 将增加 175 m3/min，最终使 204 综采工作面有效风量达到 1 000 m3/min，保证了安全生产。 3.3 上隅角瓦斯治理 瓦斯向工作面上隅角运移过程中，随着液压支架架后漏风风速的降 低边运移边上浮，当上隅角存在涡流时，就会出现瓦斯积聚。通风系 统调整后，跨后采空区瓦斯对 204 工作面生产的影响减小，而上隅角 瓦斯积存问题则显得较突出。 针对瓦斯运移规律采取以下措施进行治理：在进风隅角设立风帐 欢迎光临安全人之家 https:/ 或临时密闭，避免风流直射采空区，从而减少采空区漏风；安设 专用风机处理上隅角涡流区高浓度瓦斯；剪切顶锚杆，使顶板及 时冒落，缩短悬顶距离；临时密闭，减小瓦斯积存空间。 3.4 治理效果 通过综合治理，效果显著 204 工作面回风风流中瓦斯浓度保持在 0.40.6之间；二采区回风巷瓦斯浓度稳定在 0.6左右；204 工 作面上隅角瓦斯浓度在 1以下。 4 结论 （1）工作面瓦斯涌出中采空区瓦斯占主要地位时，单凭提高工作面 有效风量，效果不明显，要以控制源头为主。进行综合治理。 （2）204 工作面采用跨巷回采设计，采