中位内错顶板抽放巷治理瓦斯技术.pdf

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1、2012年第6期中州煤炭总第198期中位内错顶板抽放巷治理瓦斯技术焦向东(平煤股份八矿，河南平顶山467012)摘要j突出煤层大采高工作面回风隅角及回风巷风流中经常发生瓦斯超限事故，威胁矿井安全并制约生产，利用现有的常规高(低)位巷和不同抽放方式等技术进行治理，无法有效解决瓦斯超限问题。平煤股份八矿通过施工中位内错顶板抽放巷，并采取区段封闭抽放等措施，从根本上消除了瓦斯隐患。美键词：中位内错顶板抽放巷；区段封闭；治理瓦斯中图分类号：TD712．6文献标志码：B文章编号：1003—0506(2012)06一O1

2、14一O3突出煤层大采高工作面在生产期间，经常发生通道；②随岩层下沉在层与层之间而形成的沿层裂采空区瓦斯大量涌出，造成回风巷风流中瓦斯浓度隙，即离层裂隙，它使煤岩层产生膨胀变形。上覆岩超过0．8％、回风隅角切顶线附近出现高浓度瓦斯层层面离层裂隙和穿层破断裂隙相互贯通后，形成积聚的情况，采空区瓦斯的大量涌出给回采工作面动态变化的采动裂隙椭抛带分布，其为本煤层或邻安全生产带来隐患，同时，瓦斯超限断电也直接影响近煤岩层中的卸压瓦斯流动和蓄积提供了通道和空到工作面的正常生产。近年来，国内外对高瓦斯突间。出矿井瓦斯治理

3、工作进行了大量的研究，治理瓦斯瓦斯会在浮力作用下沿采动裂隙带裂隙通道上的手段也比较多，但经过系统梳理和总结，发现这些升，上升中不断掺入周围气体(包括漏风及少量围技术存在一定的局限性。平煤股份八矿结合开采煤岩体涌出瓦斯)使混合气体与环境气体的密度差逐层特点施工中位内错顶板抽放巷，利用区段封闭抽渐减小，直到密度差为零，混合气体便会聚集在裂隙放技术，消除了采煤工作面回采期间的瓦斯超限隐带上部的离层裂隙内。由于气体密度在垂直方向的患，实现了治理技术的本质安全。不均匀性及瓦斯密度较空气密度低，造成采动裂隙区瓦斯由低密度

4、区上浮到高密度区，从而使采空区1设计原理及依据瓦斯垂直方向分为高浓度瓦斯积聚区、高浓度瓦斯1．1设计思路及技术指标层流区、低浓度瓦斯紊流区。(1)设计思路。有效拦截因采空区瓦斯运移进在工作面通风过程中，因漏风影响，部分风流就入回风隅角和回风巷的瓦斯，实现回采工作面安全会从采空区采动裂隙带中高浓度瓦斯层流区带走一生产。部分瓦斯流向回风侧；地面大气压的变化，也会引起(2)技术指标。采空区瓦斯不向回风巷涌出，采空区的瓦斯涌人工作面，由状态方程P=RT／V可中位内错顶板抽放巷内的瓦斯浓度控制在2．5％知，采空区温度在

5、昼夜之间的变化较大，而大气压的3．5％，回风巷瓦斯浓度非生产期间控制在0．5％以变化可达几百甚至上千帕，则导致采空区内气体体下，生产期间保持在0．8％以下，回风隅角瓦斯浓度积的变化，形成采空区所谓的“呼吸”现象，当为不超过1．0％，杜绝回采工作面发生自然发火事故。“呼”的过程时，便将采动裂隙带的高浓度瓦斯层流1．2理论分析区范围加宽，涌入回风巷的瓦斯量增加；每当顶板周期来压或某种其他原因使采空区空间体积突然缩小工作面开采后，受采动影响，上覆岩层就会形成2类裂隙：①随岩层下沉破断形成的穿层裂隙，称为时，由于空隙

6、度的降低，高浓度瓦斯积聚区的瓦斯便会从采动裂隙带涌人低浓度瓦斯紊流区，然后进入竖向破断裂隙，它沟通了上、下邻近煤岩层间瓦斯的回风巷和回风隅角内。由于采场不可避免地存在漏风、压差、空间缩变收稿日期：2012—02—23等驱动，这样，从理论上解释了采动裂隙带是瓦斯涌作者简介：焦向东(1972一)，男，河南平顶山人，工程师，1993年毕业于平顶山工业职业技术学院，现任平煤股份八矿副总工程师。出较活跃区域，大量瓦斯都要经过高浓度瓦斯层流·ll4·2012年第6期焦向东：中位内错顶板抽放巷治理瓦斯技术总第198期区进入

7、采场空间，中位内错顶板抽放巷是。根据瓦斯根据实测，工作面的绝对瓦斯涌出量一般约18在采动裂隙带立体分布规律和运移聚集特征，将内m／min，工作面回风巷风量约2000m／min，可风排错抽放巷高度布置在采动裂隙带的高浓度瓦斯层流7m／min瓦斯，本煤层和顺层浅孔抽放6m／min，区与低浓度瓦斯紊流区的交界处。一方面可对进入还剩采空区涌出的5mO／mir~的瓦斯需抽走。回风隅角的瓦斯进行拦截、汇集，使其进入抽放巷瓦斯抽放泵流量用式(1)计算：内，另一方面可使瓦斯抽放巷内的瓦斯处于可控的Q=∑QK／(Crt)(1)

8、范围。同时，为加大抽放巷对回风隅角负压作用，内式中，Q嚣为瓦斯抽放泵的额定容量；∑Q为纯瓦斯错距离控制在距回风巷水平投影10I'll的位置，强大最大抽放量；C为瓦斯泵入口混合瓦斯浓度，最大取的负压将回风隅角；残存的瓦斯抽走，使回风。隅角瓦为3．5％；为瓦斯泵机械效率，取80％；为抽放斯不会超限¨。瓦斯不均匀系数，取1．2。1．3采空区垂直瓦斯分布规律考察将数据代入式(1)，计算出瓦斯抽放泵最大容为掌