邻近旧巷薄煤层工作面瓦斯防灭火综合防治技术

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1、邻近旧巷薄煤层工作面瓦斯防灭火综合防治技术小青矿阚占和摘要：小青矿根据薄煤层工作面采空区瓦斯富集区域后移的分布运移规律和覆岩采动裂隙演化规律，根据实际情况，在充分考虑旧巷松动圈的防治自然发火基础上，采取利用上部旧巷作为高位瓦斯抽采巷替代地面瓦斯抽采立井和回顺斜交钻孔、大流量移动泵抽排回风隅角瓦斯防灭火综合防治技术，在大大降低瓦斯防治成本的基础上，解决薄煤层工作面瓦斯超限的难题。关键词：邻近旧巷薄煤层瓦斯防灭火综合防治1.前言小青矿W2采区主要为薄煤层工作面，地质构造复杂，裂隙比较发育，瓦斯赋存条件较好，涌

2、出量较大。薄煤层工作面由于采高低，采场推进速度快，顶板缓慢下沉，裂隙带发育差，采空区瓦斯富集带向深部运移，致使顶板斜交钻孔瓦斯抽采量较低，薄煤层工作面瓦斯治理始终是制约小青矿薄煤层工作面高产、高效、安全生产的一个难题。小青矿根据薄煤层工作面采空区瓦斯富集区域滞后的分布运移规律和采动裂隙发育阶段、活跃阶段、稳定阶段均滞后的覆岩采动裂隙演化规律，采取地面立孔为主的瓦斯立体抽采技术，取得较好的效果。受困于经济大环境，煤炭企业经济效益严重下滑，矿井举步维艰。W2709工作面周边邻近旧巷，如何从工作面布置方式开始，

3、按照“一面一策”的原则，充分利用周边旧巷，采取灵活多变的瓦斯防治技术，替代成本较高的地面瓦斯抽采立井为主的瓦斯防治综合技术，为今后类似工作面提供借鉴经验。根据实际情况，在充分考虑旧巷松动圈的防治自然发火基础上，采取利用上部旧巷作为高位瓦斯抽采巷替代地面瓦斯抽采立井和回顺斜交钻孔、大流量移动泵抽排回风隅角瓦斯防灭火综合防治技术。2.W2709工作面概况W2709工作面位于西二采区南部西侧，工作面西侧以F76、F14'边界断层与晓明矿井田相邻，东侧为西二-447运输大巷、西二皮带大巷、西二回风大巷及F81断层

4、，北侧为西二集中轨道运输巷、W2711、712、713工作面（已回采完毕），工作面北侧上部为W2Ⅱ期排风巷，南侧为W2708工作面（已回采完毕），周边及上部环绕旧巷和采空区。W2709工作面走向长557.2m，倾向长220.5m，面积122862.6m2，可采储量22.04万t。煤层倾角3°，平均厚度1.38m，自然发火期3～6个月，工作面伪顶为灰黑色泥岩，厚度1.0m，直接顶为中、粉砂岩互层，夹泥岩层，厚度在5m左右，老顶以粉砂岩、粗砂岩和砂砾岩为主的砂岩互层，工作面上部19.35～22.08m普遍发育

5、4煤层，煤层厚度在0.42～0.84m，属不可采煤层。6图1W2709工作面巷道布置示意图3.薄煤层工作面采空区瓦斯分布运移规律和覆岩采动裂隙演化规律3.1.薄煤层工作面采空区瓦斯分布、运移规律采空区内的瓦斯分布、运移取决于采空区内部的风流运动规律、瓦斯扩散运动规律及瓦斯上浮运动规律的综合作用。瓦斯浓度在采空区内形成一种相对稳定的动态平衡的浓度梯度，从切顶线往采空区深部方向及底板往顶部裂隙带方向瓦斯浓度渐渐变大，在采空区内存在一个等浓度的曲面梯度。采空区瓦斯分布如图2所示。由于薄煤层工作面断面小，阻力大，

6、采空区两端通风压差较中厚煤层工作面高；顶板不易垮落，采空区漏风阻力小，采空区漏风比中厚煤层综采工作面多；因此薄煤层工作面相比较中厚煤层工作面，其采空区瓦斯富集带向采空区深部运移，其运移的距离与工作面采高、配风量、顶板垮落情况有关。图2采空区瓦斯分布图63.2.薄煤层工作面覆岩采动裂隙演化规律采煤工作面覆岩移动规律的理论分析表明：煤层群中，某一个煤层首采后，受采动影响，围岩发生不同程度的破坏和变形，沿煤层法线方向上划分为“三带”，即冒落带、裂隙带、弯曲下沉带（其高度分别为H1、H2、H3)；沿煤层走向方向上

7、采动裂隙从产生到稳定经历三个阶段，即开始发育阶段、活跃阶段、稳定阶段；在开采层的下部，产生裂隙带和膨胀变形带。煤层开采后，覆岩的裂隙及离层的分布状态，对瓦斯流动产生非常大的影响，离层裂隙带是瓦斯积聚的空间，也是瓦斯流通的通道。岩层的垂直裂隙宽度，主要取决于开采层的采高和岩层的极限拉伸值。根据铁法矿区实践中积累的资料和有关研究分析表明，中厚煤层沿工作面走向方向，煤壁前方（超过30m）至工作面后方30m左右，约两倍煤层垂直层间距为采动裂隙开始发育阶段；30～80m左右，约二倍层间距为活跃阶段；80m往后为稳定

8、阶段。距离煤层顶板H1+(1/3)H2高度是采动裂隙发育较充分区域。薄煤层工作面采高低，采场推进速度快，顶板缓慢下沉，采动裂隙发育差。总结以往薄煤层工作面抽采经验，相比较中厚煤层工作面，其采动裂隙开始发育阶段、活跃阶段、稳定阶段均滞后20m左右，冒落带、裂隙带、弯曲下沉带的高度（H1、H2、H3）均较小，特别是采动裂隙发育较充分区域的高度仅为10m左右。4.W2709薄煤层工作面瓦斯防灭火综合防治技术总结以往薄煤层工作面瓦斯治