单U型工作面上隅角瓦斯治理技术研究.pdf

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1、能源技术与管理2016年第4l卷第3期EnergyTechnologyandManagementVo1．41No．3doi：lO．3969／j．issn．1672-9943．2016．03．012单U型工作面上隅角瓦斯治理技术研究杨志红(山西霍尔辛赫煤业有限责任公司，山西长治046000)[摘要]针对霍尔辛赫公司3101工作面单u型通风改造带来的上隅角瓦斯超限问题，通过对上隅角瓦斯涌出来源和造成上隅角瓦斯超限原因的分析，提出了开放式插管抽排的瓦斯治理方法。该方法不仅解决了3101工作面上隅角瓦斯多次超限的问题，也可对矿井高瓦斯区域回采3-作面进行单u型通风改造提供参考。[关键词]低瓦斯

2、工作面；上隅角瓦斯超限；U型通风；开放式插管[中图分类号]TD712[文献标识码]B[文章编号]1672_9943(2016)O30343落，两顺槽进人工作面后方形成上下隅角。随回采0引言工作面的前移，尾巷处锚杆、锚索组成的结构体一霍尔辛赫公司井田面积71．3947km，批准开般整体冒落。采的3煤层位于山西组下部，平均厚度5．65m，平由于3101工作面为单u型通风方式试验阶均倾角5。。矿井原有工作面均采用双U型通风方段，新形成的采空区在顶板跨落过程中，F}1于顶板式，这种通风方式虽然一定程度上提高了工作面锚索、锚杆支撑作用，切顶线后方顶板跨落不彻底，配风量，但是极大地增加了掘进工程量

3、，造成严重在上隅角后方区域形成较大的瓦斯富集空间【=1J。的采掘接替紧张和资源浪费的问题。同时，违背了通过工作人员现场实测上隅角瓦斯涌出量，国家资源合理、安全、节约利用的要求，已经成为认为导致上隅角瓦斯超限主要原因如下：①采空制约矿井高效生产的重要因素。因此，需在瓦斯含区顶板裂隙带钻孑L抽采处于接替区，2组钻孔压量较低的3101工作面选择采用单U型通风方式茬距离较短，目前2组钻孔的抽采量太小，前一组进行改造。钻孑L距离工作面约15m，抽采已失效，后一组钻TLNg进人工作面约15m，抽采接替不上。②随着13101工作面概况工作面推进，放顶煤支架及后壁过风，造成部分风3101工作面位于井田

4、南部，为一盘区的首采流进入采空区，造成上隅角瓦斯积聚。井下实测上工作面，采用放顶煤采煤方法。该工作面可采长度隅角处平均瓦斯浓度0．9％，最大瓦斯浓度约约1389m，切眼长60m，瓦斯含量约7．10m3／t，T1．4％。③采煤工作面上隅角靠近煤壁和采空区附作面瓦斯含量较低，是进行单U型通风方式改造近，风流速度很低，处于涡流形式。由于采空区涌尝试比较有利的T作面。3101工作面前期采用双出的瓦斯风流只能在涡流区处于旋转状态，无法U型通风，工作面配风量约2000m3／min。回采期将采空区涌出的瓦斯带入主风流，从而使高浓度间工作面最大瓦斯涌出量约5．83m，／min，工作面瓦斯在上隅角附近循

5、环运动而聚集在涡流区内，最大瓦斯浓度约0．32％。后逐步将辅助回风巷形成了上隅角的瓦斯积聚、超限l2。④割煤、落煤和后切眼密闭，调整工作面为单U型通风方式。期间上隅角瓦斯涌出增加。根据统计情况，31011二工作面调整为单u型通风方式后，配风量约作面停采时上隅角最大瓦斯浓度约1．1％，回采割1970m／min。回采期间工作面最大瓦斯浓度约煤、落煤期问上隅角最大瓦斯浓度约1．4％，说明0．37％，回风巷最大瓦斯浓度约0．45％，上隅角瓦工作面回采时和停止割煤期间上隅角瓦斯浓度接斯多次超限，最大浓度1．4％。上隅角瓦斯治理问近，上隅角瓦斯主要为采空区溢出瓦斯。题成为单u型通风改造成败的关键因

6、素。3上隅角瓦斯治理方案2上隅角瓦斯超限原因分析根据以上分析，造成单U型通风工作面卜隅随着工作面回采推进，采空区顶板的弯曲垮角瓦斯超限的原因主要是采空区瓦斯涌出一卜隅2016年6月Jn．，2016杨志红单u型工作面上隅角瓦斯治理技术研究35角瓦斯治理的关键是阻止采空区瓦斯大量涌出。顶板走向长钻孔钻场布置在工作面的回风顺通过查阅资料，设计采用以下2种方法治理上隅槽。钻场沿煤层顶板掘进布置，高位钻场深5m角瓦斯]。(其中钻场通道长1m，钻场长4m)、宽5m、高3．1顶板走向长钻孔抽采2m。为了减少顶板钻孔的煤孔段长度，提高封孔通过顶板走向长钻孔抽采采空区瓦斯，将向质量，改善抽采效果，钻场挑

7、顶0．8m。高位钻场上隅角区域涌出的瓦斯截流，从而达到控制上隅施工前首先开掘一段高1．1m、长1m的倾斜钻场角瓦斯超限目的。为了提高采空区瓦斯抽采效果，通道，钻场通道坡度偏大，可采用浮煤或垫板减缓应尽量将抽采钻孑L布置在顶板岩层中，并采用钻通道坡度，以方便钻机爬坡。钻场设计如图1所场形式进行钻孔施工。示。挑顶0．8m高图1高位钻场剖面钻场间距50m，每个钻场内共布置5个顶板层底板1．7m，钻TLTL径l13mm，钻孔水平投影长走向长钻孔，钻孔终