李唐兵

摘 要:结合威鑫矿综采工作面的实际情况,分析瓦斯来源,采取高位抽放、采空区埋管抽放、调整工作面压力等综合治理瓦斯措施,使矿井安全生产得到保证。

关键词:综采工作面;高位抽放;采空区埋管抽放;调整工作面压力

威鑫煤矿2011鉴定为突出矿井,设计产量21万吨/年,2012年瓦斯鉴定矿井相对瓦斯涌出量为34.13m3/t,矿井绝对瓦斯涌出量为16.59m3/min。采煤工作面瓦斯涌出量为29.18%,来源于工作面后方采空区。我们进行了大量的探索和实践,采取了增大风量调整工作面压力、高位抽放的等方法,取得了一定的效果,解决瓦斯超限问题。结合威鑫矿首采区1192综采工作面瓦斯治理工作谈一下自己粗浅看法。

1 工作面概况

1192综采工作面现回采首采区一区段北部C19煤层,东邻11904工作面,工作面走向长647米,工作面斜长126米,煤层厚度0.75m-0.95m,煤层倾角16°-18°,可采储量93043.2吨,采煤方法走向长壁后退式,MG110/265-BWD型采煤机落、装煤,采空区顶板采用全部垮落法处理,工作面机巷采用沿空留巷支护。通风方法采用U型通风方法。

2 工作面瓦斯风量情况

1192综采开采初期配风600m3/min,回风瓦斯浓度为0.6%,瓦斯绝对量3.6 m3/min左右,在回采前期设备调试阶段推进速度比较慢,回风瓦斯比较稳定。在回采正常后推进速度加快,采空区和上临近层瓦斯涌出加大,回风瓦斯超限严重,回风瓦斯浓度达到1.0%,上隅角瓦斯浓度5%左右,瓦斯绝对量6 m3/min。通过风量调整到820 m3/min,回风瓦斯浓度在0. 7%,但工作面一割煤回风探头就报警,严重制约生产能力。

3 工作面瓦斯来源

瓦斯的来源主要有以下两个方面:

工作面割煤落煤时,从煤壁涌出的瓦斯。

采空区顶板冒落后,涌出的瓦斯。

4 瓦斯治理采取的措施

4.1高位钻孔抽放

虽然工作面开采初期就在1192风巷下帮煤壁间隔20米施工一组(3个)高位钻孔。由于封孔管径为O20mm抽放管,抽放负压低,浓度只有20%左右;再加上终孔位置偏向于工作面中上部,对上隅角采空区瓦斯抽放效果不佳;所以采取补打高位孔措施。新补打高位孔每组钻孔为2个,钻孔深度60m,孔径75mm。终孔高度离煤层顶板6m,终孔位置在上隅角上方。第一组钻孔离工作面煤壁35m开始施工,两个钻孔间的钻孔要有超前于第一组钻孔20m的搭接,保证抽放的连续性。防止在第一组钻孔失去抽放效果时,第二组钻孔还没有达到预计抽放效果。采用O50mm抽放管封孔。减小了阻力,增大了钻孔负压,提高了抽放浓度,高位钻孔浓度从20%左右增大到35%。从根本上减少了采空区的瓦斯涌出量。

4.2采空区埋管抽放加上隅角密闭

利用1192风巷需要回撤的O80mm压风管路做采空区埋管抽放。首次在工作面上出口的压风管路上设一“Z”字形立管,管头旱死,周边钻无数个孔径6mm的孔;再在压风管路上退后50m增设一三通,在三通上安设30m的迈步管路。首次安设的“Z”字形立管埋进采空区内30m时开始投抽,工作面推进至第二个三通上预留的迈步管路埋进30m时,打开第二个三通上的闸阀开始投抽。依次类推每隔50m安装迈步管,保证采空区交替连续抽放。工作面每推进至一个三通5m范围内时,在工作面上隅角采空区处用编织袋装煤矸垒一道密闭至最后一架支架尾部,以减少采空区漏风。埋管抽放的浓度稳定在30%左右,上隅角密闭减少了采空区漏风,很好的控制上隅角瓦斯涌出量。

4.3调整工作面压力

1192机巷采用的混泥土碹石砌墙作为沿空护巷手段,在采煤工作面推进200m左右压力增大, 1192机巷留巷段垮塌堵塞,导致1194准备工作面无法进风,为了修通此段巷道,只能在1194机巷安装局扇供风,由此增大了采空区漏风。再加上为了控制1196准备工作面的风量,在1196回风侧增加了风阻,导致1192采面采空区风压增大。为此对系统做了调整,在1194机巷进风侧增设一组风门,把1196回风的风阻拆除,增大了回风侧的负压,均衡了1192采面采空区的压力,通过实测向1192采面采空区的漏风减少100 m3/min左右,大大减少了采空区的瓦斯涌出。

4.4 其他

在1192上隅角安设纵向风障,引导工作面部分风流吹散上隅角瓦斯。采煤工作面下出口后方沿空护巷墙尽力靠近支架,在没有接拢时采用风障遮掩,减少采空区漏风。

5 总结

通过上述方法的综合应用1192综采回风瓦斯状况根本改变,回风瓦斯现在基本0.6%以下,上隅角瓦斯浓度在1.5%以下。从根本上保证了矿井的安全生产。

治理瓦斯的手段要果断,采取的措施要经过认真分析、总结,不同的开采方法,不同的开采条件,要采取切实可行的措施,确保措施的实效性,减少决策失误造成经济损失,而且采煤工作面瓦斯得不到治理,不能保证开采过程中的安全生产。