掘进工作面瓦斯治理技术探析

《掘进工作面瓦斯治理技术探析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、掘进工作面瓦斯治理技术探析【摘要】因瓦斯威胁性大，工作面掘进时必须做好瓦斯治理工作。木文分析了掘进工作面的瓦斯来源情况，指出工作面落煤、因采动影响发育的裂隙与工作面卸压区煤岩体是掘进工作瓦斯的3个来源，在此基础上分析掘进工作面的瓦斯抽排放技术，基本上能够解决掘进工作面瓦斯超限问题。【关键词】掘进工作面；瓦斯来源；瓦斯治理；瓦斯投放、八—1—刖g瓦斯治理是矿井生产作业的一项重要内容，其治理成效的优劣直接关系到矿井生产安全与否。作为瓦斯治理的一部分，掘进工作面的瓦斯防治理应受到重视，尤其是对于那些工作面瓦斯浓度高、煤层透气性差的矿井来说

2、。如果掘进工作面瓦斯浓度不高，通过普通增加风量的方法就可解决问题。但对于高瓦斯矿井来说，则需要采用多种方法综合治理。而且《煤矿安全规程》有供风设备限制的规定，即掘进工作面不允许超过3台以上的局部通风机同时供风。以下将谈谈掘进工作瓦斯来源情况和瓦斯治理技术。1掘进工作面的瓦斯来源掘进工作面的瓦斯主要来源于3个方面：工作面落煤、工作面周围?压区煤体和围岩裂隙产生瓦斯，由于煤的赋存条件和煤的性质不同掘进工作面的瓦斯来源也不同。(1)工作面掘进落煤时产生瓦斯。掘进工作面在落煤时，由于矿压的作用和煤体的破碎，导致原来煤体中处于吸附状态的瓦斯迅

3、速解吸变为游离状态的瓦斯，使得工作面的瓦斯浓度和绝对瓦斯涌出量增大，这是掘进工作面瓦斯的一个主要来源。(2)工作面周围?压区煤体、围岩裂隙瓦斯。①工作面前方。掘进工作面落煤后，工作面周围煤体、围岩的压力重新分布，工作面前方超前压力增大、裂隙增多，导致新暴露的煤壁中的瓦斯快速涌入工作面，造成工作面瓦斯浓度增大、涌出量增加。②两侧煤体。随着工作面的前进和煤壁暴露时间的延长，巷道两侧的煤壁中瓦斯压力衰减，巷道和煤体内的瓦斯逐渐趋于平衡，瓦斯涌出趋于稳定。煤质松软、裂隙发育的煤层，两侧煤体瓦斯涌出衰减的速度要相对快一些。③顶底板。掘进工作面

4、落煤后，工作面周I韦I煤体、围岩的压力重新分布，工作面顶底板的裂隙增多、缝隙加大，使得顶底板围岩内或邻近层内的瓦斯沿着裂隙涌入工作面及回风屮，造成工作面和回风中瓦斯浓度增人。随着顶、底板暴露时间的延长瓦斯涌出也会逐步衰减并趋于平衡煤层顶底板坚固、裂隙较少、破坏性小的围岩,从顶、底板涌出的瓦斯要相对少一些。2煤巷掘进瓦斯抽排技术瓦斯抽排的基本方法就是在巷道前方一定范围内施工一定数量的钻孔，通过卸压及抽放，使巷道前方煤层瓦斯得到一定程度的释放。这样，一方面降低了巷道前方煤体的瓦斯含量，减小了落煤的瓦斯涌出量，另一方面通过钻取煤炭和排放瓦

5、斯，使巷道前方煤体产生收缩变形，能够提高煤体强度，增加煤层透气性，降低瓦斯涌出初速度，从而减少新暴露煤壁的瓦斯涌出量，起到防突和防止瓦斯超限的作用。2.1排放钻孔排放钻孔适用于瓦斯赋存不均、平时瓦斯不大的煤巷掘进，利用排放钻孔够探明巷道前方储气地质构造，如小褶曲、小断层及构造煤形成的“瓦斯包”等，并预先释放瓦斯，避免揭露这些构造带时发生大量瓦斯涌出现象。2.2边抽边掘技术（1）迎头及巷帮布置钻孔抽放技术根据巷道断面的大小，在巷道迎头施工钻孔10〜14个,孔径73〜91mm,孔深10〜16ni。在距巷道迎头2m处的巷帮分别施工钻孔2〜

6、3个，孔深20〜30m,与巷道中线夹角20〜30b,钻孔抽放范围控制在巷道前方轮廓线外4.0m以内。根据经验测算，迎头钻孔16h抽出的瓦斯占有效时间内抽放量的80%。因此，迎头孔抽放16h后开始进尺，帮孔在进尺过程屮保持连续抽放。一般情况下，迎头孔能够抽放瓦斯0.6-0.8m3/min,帮孔的抽放量为0.4〜0.5m3/mino封孔质量和抽放负压是影响抽放效果的重要因素。由于帮孔与巷道存在夹角，封孔时由于煤体裂隙的存在容易漏气，因而需要增加封孔长度。迎头孔的封孔长度一般为2〜3m。在煤体松软的地方使用聚胺脂和黄泥砂浆封孔，煤体强度较

7、大时一般釆用CPW-?型橡胶封孔器，封孔效果较好。当同时抽放的钻孔数目很多时，应甩掉后面的帮孔，使巷道前方钻孔内保持较高的有效抽放负压。考察发现迎头施工长度为16m的钻孔经过抽放后,只能进尺6~8m,在最后一茬放炮进尺时易发生瓦斯超限现象。低透气性煤层的未卸压抽放效果较差，并且在一般情况下巷道前方的超前支撑压力峰值位置深入煤体内的距离约为2〜10叽因此，在抽放过程中，迎头前方6〜8m处的瓦斯得不到较好排放。故边抽边掘循环为：每次迎头施工钻孔深度16m,经抽放及效果检验合格后进尺6〜8叫然后停止进尺，再进行打钻抽放。利用迎头和巷帮钻孔

8、抽放的特点是不用施工钻场，钻孔施工灵活，当遇到地质异常时增加钻孔十分方便。（2）走向长钻孔抽放方法走向长钻孔就是先在巷帮施工钻场，然后在钻场内施工沿巷道掘进方向的长钻孔。以某矿工作面上、下顺槽进行走向长钻孔抽放试验为例，考虑到煤层条件