边抽边掘抽放技术在高瓦斯综掘工作面掘进中应用

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1、边抽边掘抽放技术在高瓦斯综掘工作面掘进中应用摘要：在煤矿开采中，瓦斯灾害一直是威胁煤矿安全生产的主要灾害之一。本文针对碱场煤矿随着矿井向采区深部发展掘进瓦斯涌出量不断增大，造成3228综掘工作面回风流瓦斯经常出现超限现象，严重威胁安全生产的情况，研究了在综掘工作面进行边抽边掘治理瓦斯的措施，进行了边抽边掘本煤层抽放钻孔布置和参数详细设计。实践证明，通过该技术的现场应用，有效地提高了综掘工作面掘进进度，确保了安全生产，取得了显著经济效益和社会效益。关键词：煤矿瓦斯抽采技术0引言国家煤矿安全监察局先后提出了“先抽后采、监测监控、以风定产”十二字方针和“通风可靠、抽采达标

2、、监控有效、管理到位”十六字工作体系，均把瓦斯抽采放在十分突出和重要的位置，由此可见，抽采瓦斯是解决煤矿瓦斯问题最重要、最有效的途径[1]。6沈煤矿业集团从2006年开始对碱场煤矿进行瓦斯抽采实验，经过前后几年的研究，总结了适合碱场煤矿的瓦斯抽采方法，边掘边抽技术降低了掘进工作面瓦斯浓度，减少了因瓦斯超限引发的事故率，提高了综掘工作面掘进速度，对于改善矿井安全状况，提高综掘进尺能力具有十分重要的意义。1概况1.1矿井概况鸡西市碱场煤矿位于黑龙江省鸡西市梨树区，行政隶属梨树区管辖，东北距梨树区约6km。地理坐标：东经130°36′～130°41′，北纬45°04′～4

3、5°07′。井田面积为17.17km2。东采区西以F1号断层为界，依次排列有F01、F02、F03、F04断层，东以F04断层为界；北部境界以各煤层露头为界；南部境界至F05；开采2#下、5#煤层，开采深部标高为-350m。东西长3km，南北宽0.8km，面积为2.4km2。1.2开拓方式、煤层情况及矿井通风碱场煤矿是一座年产量100万吨的矿井，斜井开拓采煤方法：走向长臂后退式，在矿井二水平开采，开采煤层为2#下一个煤层，煤层厚度为1.6-2米，煤层倾角为9-10度，顶板管理为全部垮落法，采煤方法为综采，掘进方式为综掘，通风方法为抽出式，矿井总风量为5448m3/m

4、in，煤层瓦斯压力为1.5-4Mpa，煤层瓦斯含量为5-11m3/t，煤层透气性系数为0.516-1.528m2/(Mpa2.d)，采掘工作面瓦斯治理采取“一面一策”、“一矿一策”。回采工作面通风Y型通风。1.3问题的提出6碱场煤矿东采区现有3个综掘工作面，其中3228运顺综掘工作面瓦斯涌出量大。3228运顺综掘工作面使用综掘机EBZ200D型掘进机。3228运顺综掘工作面由于在采区的边界位置采区的深部，瓦斯涌出量较大平均绝对涌出量为5.16m3/min，综掘工作面初期主要采取局部通风排放瓦斯，开始掘进时设置一套30×2KW对旋风机，回风流瓦斯经常超过1%以上，后来

5、又增加一套15×2KW对旋风机，工作面风量为430m3/min，一个月内瓦斯频繁超限，严重威胁安全生产，月进尺仅为230m，影响了回采工作面正常接续。为此需要解决瓦斯超限影响综掘机掘进进度问题，同时又能够保证安全生产。2边抽边掘技术应用针对3228运顺综掘工作面的具体问题，分析3228运顺综掘工作面瓦斯来源：一是综掘机在割煤时瓦斯大量涌出；二是巷道煤层不间断涌出。为此在公司通风处指导下，3228运顺综掘工作面采取了在掘进工作面后向综掘工作面的煤层方向打顺向钻孔，打完钻孔后立即进行封孔进行抽放。抽放后回风流瓦斯得到了控制，收到了较好的效果，取得了明显的经济效益与社会效

6、益。2.1技术原理6通过在综掘工作面后方打钻，抽放本煤层，抽放钻孔尽可能紧跟综掘工作面，减少了瓦斯向回风流中涌出，使一部分瓦斯由抽放管路抽放，达到安全抽放的目的。减少了风排瓦斯量，回风流经抽放后瓦斯下降到0.9%以下，即提高综掘工作面掘进进尺速度，又保证了矿井安全生产。2.2技术应用2.2.1边抽边掘本煤层钻孔抽放及技术参数确定。根据《矿井瓦斯抽放管理规范》和《矿井抽采达标实施细则》及有关瓦斯抽放细则，结合碱场煤矿综掘工作面具体情况，根据以往抽放实践经验,碱场煤矿瓦斯有效抽放半径为3m，煤层赋存情况确定为钻孔间距为3m，钻孔深度为50-80m，钻孔倾角为平均煤层倾角

7、，封孔采用聚氨酯封孔，封孔深度不低于5m，钻孔直径为75mm，3228运顺综掘运顺工作面设计长度为1350m，设计钻孔450个。考虑抽放效果钻孔必须紧跟工作面不得远于30米。钻机使用SGZL-3B型或ZYJ269/168型，为了保证打钻进度，安排每班两伙打钻同时作业。如图1所示。■图1瓦斯抽放钻孔布置示意图2.2.26瓦斯抽放。利用地面CBF-610型抽放泵进行抽放，抽放管路为主干管为525mm，主干管路长度为3000米，支管管径为325mm，支管长度为4500米，在管路低点处设置多处自动放水器。在掘进工作面入口处设置孔板流量计，每个钻孔测定单孔浓度个别设置孔板