摘 要:振兴煤矿回采初期,因没有采用高位钻场抽放,瓦斯超限发生燃烧事故,工作面被迫封闭。采用了高位钻场抽放后,工作面的瓦斯浓度大幅度下降,符合《规程》规定的标准,安全回采一年,无超限现象在煤矿安全生产中发挥了重要作用。为我矿下一步的瓦斯治理奠定了基础。

关键词:高位;钻场;抽放;作用

振兴煤矿位于贵州省黔西南州兴仁县境内,属高瓦斯区域,扬州市矿务局于05年3月接管,由于改扩费用高,为了早日实现投产,当时,将煤层较厚并稳定的5#煤的刀把子部分1501工作面作为首采面,在采掘巷道布置期间,当1501溜子道掘进到350m里程时遇到了地质构造带,煤层变软瓦斯突然上升,炮后瓦斯浓度高达10%以上,突出指标K1值都在临界值以上,甚至有时>1,前后共发生两次瓦斯动力现象,严重威胁着矿井的安全生产。

根据高瓦斯矿治理经验以及大量的资料的介绍,在一些高瓦斯矿井中,工作面的瓦斯浓度远远超过《规程》所规定的浓度标准,单纯采用通风的方法难以把工作面的瓦斯浓度控制在允许范围内,这就必须采用抽放瓦斯的方法来改善矿井的安全生产条件,以缓解生产压力,鉴于此情况我矿在改扩初期,请贵州省煤矿设计院进行了瓦斯抽放设计。当时,根据我矿实际配备了两组同功率的瓦斯抽放泵对首采的1501工作面,分别采用了本煤层高压抽放和老塘埋管的低压抽放方法。抽放系统形成后,1501工作面于06年10月开始试采、回采初期,工作面回风流瓦斯浓度为0.5%,上隅角瓦斯浓度为0.7%,瓦斯的抽放纯量大致在1-3m3/min,随着工作面的正常回采,顶板的冒落临近层的瓦斯大量涌出,特别是上临近层瓦斯随老塘面积的增大而增加,工作面回采不到一个月尽管风量由原来的1500m3/min增加到2300m3/min,回风流的瓦斯浓度还达到1.7%,上隅角瓦斯浓度最高为4.3%该工作面的瓦斯涌出量为44.5m3/min,在回采期间也采取了一些措施:增加风量、减小本煤层的抽放半径、老塘侧通面用遮挡彩条布、降低煤机运行速度等等。但还是无济于事,最终由于老塘冒落的矸石与锚杆摩擦产生火花点燃了老塘中浓度高达20%的瓦斯发生了“12.22”瓦斯燃烧事故。工作面被迫长时间的封闭。

事后,进行了分析主要存在问题:一是未开采解放层;二是工作面仰采;三是煤层透气性差。接着带着问题咨询、请教了有关专家教授和有经验的工程技术人员,最终引用高位巷布孔抽放。高位巷有三种抽放形式:一是在本煤层的下部或上部岩层中开掘抽采瓦斯专用巷道,巷道长度与煤层开采范围长度巷道基本相同,在抽采瓦斯专用巷道内每隔30m布置一个抽采钻场;二是采用高位瓦斯专用巷道,在采煤工作面煤层顶板上方平行于回风巷道施工一条高位瓦斯巷,通过高位瓦斯巷抽采临近煤层涌出的瓦斯;三是采用高位钻孔抽采瓦斯,采煤工作面生产前,在采煤工作面的回风巷道内每隔40-60m施工一个高位钻场通过向工作面上方施工一组10-15个钻孔,钻孔成扇形布置,钻场位于工作面上方20-30m范围内的裂隙带内,钻孔长度为80-100m。对此三种方法进行了认真的比较,前两种方法一是费用高,采用专用回风巷,要多打1000m岩巷每米成本大约为1500元,所需费用为150万元;二是施工时间长,施工时间为10个月;最后采用第三种高位钻场抽放法。具体方法为沿工作面的走向在回风巷的工作面一侧,每隔50m布置一个钻场,钻场布置在煤层上方顶板中,分别向工作面布置16个钻孔直径为75mm,每个钻孔长度分别为80-100m,终孔位置在工作面上方15-30m的冒落带和裂隙带内。高位钻场实施后,工作面的瓦斯浓度明显降低,上临近层的瓦斯大部分都通过该高位抽放孔而排出。工作面上隅角的瓦斯浓度降低到了0.5%以下,回风流的瓦斯浓度一直在0.3%左右,完全符合《规程》的要求,钻孔内抽放的瓦斯浓度最高达78%,每个钻场抽放纯量为6-15m3/min,达到了预期的效果,保证了工作面的正常回采,该工作面已安全回采近一年,出煤量为25万吨无瓦斯超限现象,取得了社会效益和经济效益,并受到了各级领导及专家们的认可。从此为我们下一步的瓦斯抽放工作奠定了基础。

作者简介:田荣华(1964,4-),男,汉族,江苏姜堰人,中专文化,毕业于徐州煤炭工业学校86采煤,助理工程师,现任徐矿集团赛尔公司安监部部长。