中厚突出煤层沿空掘巷瓦斯涌出治理技术的应用研究.pdf

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1、2010年2月矿业安全与环保第37卷第1期中厚突出煤层沿空掘巷瓦斯涌出治理技术的应用研究舒生，李秋林(1．贵州格目底矿业有限公司，贵州水城553015；2．煤炭科学研究总院重庆研究院，重庆400037)摘要：分析了中岭矿中厚突出煤层沿空掘巷瓦斯涌出规律，指出采空区瓦斯涌出是沿空掘巷瓦斯涌出的主要来源，瓦斯涌出量随掘进速度加快而增大，随沿空段长度增加而增加，并易受采空区均压条件的变化、沿空煤柱裂隙的增加等因素影响；提出了抑制采空区瓦斯涌出、瓦斯抽放、改变巷道支护方式、加大配风量等有针对性的沿空掘巷瓦斯涌出防治

2、技术。关键词：中厚煤层；沿空掘巷；瓦斯治理中图分类号：TD712文献标志码：B文章编号：1008—4495(2010)01—0057—02随着矿井采掘技术的发展，为减少资源损失，无煤质均为无烟煤；煤层瓦斯含量高、透气性低。煤柱开采技术得到了广泛应用，但在中厚突出煤层全煤巷掘进工作面瓦斯涌出统计资料表明，沿空内沿空掘巷，特别是在采空区上方长距离快速沿空掘巷瓦斯涌出量大于非沿空掘巷(即留区段煤柱，下掘巷，由于受采空区影响，瓦斯涌出量较大，给巷道同)。以3煤层11031运输巷和11033回风巷2条相掘进期间瓦斯治

3、理带来了困难。邻巷道掘进为例，11031运输巷为非沿空掘巷，区段煤中岭矿是新建矿井，2006年全面建成投产，矿柱20m左右，绝对瓦斯涌出量为3．31m／rain；而下井位于贵州省毕节地区纳雍县中岭镇境内，设计生一区段的回风巷，即11033回风巷采用沿空掘巷，预产能力3MVa，所辖一井和二井。一井设计产量留沿空煤柱净宽3m，绝对瓦斯涌出量为2Ma，二井设计产量1Mt／，a。7．81m／rain；2条巷道掘进瓦斯涌出情况相比，沿空矿井含煤地层为二叠纪龙潭煤组，厚321．27m。掘进巷道的绝对瓦斯涌出量是非沿空掘

4、巷掘进时的分上、中、下3个含煤段，属近距离煤层群开采。开2．36倍，如表1所示。采煤层经鉴定为突出煤层并发生过煤与瓦斯突出；表1掘进巷道瓦斯涌出量统计取8m／d为煤的密度，取1．5L／m；为煤层瓦斯含l沿空掘巷瓦斯来源及其涌出规律量，取25m／t；为煤块残存瓦斯含量，取8m／t。1．1瓦斯来源2)从工作面及巷道煤壁向巷道中涌出的瓦斯：1)掘进工作面采落的煤块释放到巷道内的瓦斯：Q壁=0．59(

5、D+s)x／1300+Q落：svp(X—X)／14400．59(vD／a)X／1300：1．82m／min=2．3

6、0m／min式中：5为巷道断面积，取12m；为巷道掘进速度，式中：D为巷道沿煤层周长，取7．6m；为煤壁瓦斯涌出衰减系数，取0．47d～。3)掘进巷道的邻近层瓦斯涌出。煤层巷道瓦收稿日期：2009～04—15；2OHD9—12—17修订作者简介：舒生(1973一)，男，黑龙江依兰人，1997年斯涌出主要为本煤层瓦斯涌出，邻近层瓦斯涌出量毕业于贵州工业大学采矿系，一直在煤矿从事技术工作，现任可忽略不计。贵州格目底矿业有限公司总工程师。4)采空区内瓦斯通过沿空煤柱裂隙涌至巷道．7-2010年2月矿业安全与环保第

7、37卷第1期内的瓦斯：Q空=Qz—Q落一Q壁1。=1240×0．63％一1．82—2．30l＼、／，’⋯～=3．69m／min

8、

9、回风巷式中：P总为掘进巷道总瓦斯涌出量，m／min；P落为封闲墙{lj采空区落煤瓦斯涌出量，m／rain；Q壁为煤壁瓦斯涌出量，／／瓦斯流向m／rain。小小通过以上分析可见，沿空掘巷的瓦斯来源主要运薪基堋为采空区瓦斯涌出。—进风1-回风封闭墙Ⅲ风门1．2瓦斯涌出规律一风筒b风窗啕局部通风机中岭矿+1640m水平以上煤层瓦斯含量在图1采空区瓦斯流向及沿空掘巷采空区抽排孔布置示意图

10、25m／t，实测瓦斯压力为1．38MPa，煤层透气性系数为6．4X10m／(MPa·d)。由于原始煤层透2．2瓦斯抽放气性系数低，瓦斯含量相对较高，掘进工作面瓦斯涌2．2．1采空区瓦斯抽放出表现出衰减速度快的特点。综掘施工条件下，采沿空巷道每掘进100m，从掘进巷道沿空帮向采落的煤体较为破碎，加之巷道走向长，故煤块残存瓦空区施工1个抽排钻孑L，抽放采空区瓦斯，边抽边掘斯含量较低。在沿空掘巷条件下，其瓦斯涌出规律(见图1)。与非沿空掘巷有所不同。由于沿空巷道布置在采空2．2．2工作面瓦斯抽放区卸压带煤体内，煤

11、层透气性增加，卸压带煤体内瓦在工作面及非沿空侧巷帮布置抽放钻孔，拦截斯已逐渐运移至采空区内，故相对于非沿空掘巷而掘进巷道周围煤体瓦斯。巷帮抽放钻孔可布置在钻言，沿空掘巷工作面新暴露煤壁瓦斯涌出量减小，采场内，巷帮钻场每50m布置1个，每钻场布孔落煤块释放到巷道的瓦斯涌出量减小。46个，钻孔距巷帮不小于1m，沿巷道掘进方向施由于沿空掘巷巷道处于采空区排放卸压带，煤工。掘进工作面施工抽放或排放钻孔，钻孔布置在体内裂隙