高瓦斯綜放工作面瓦斯抽放技術

摘 要:介紹了開灤集團唐山礦在T2292綜采工作面采用的輔助風道分段密閉抽放、高位鉆孔抽放和對采空區進行地面鉆孔抽放等抽放技術，很好的解決工作面回風流及其上隅角瓦斯較大的問題，在實踐中取得較好的效果。

關鍵詞:瓦斯綜合治理抽放鉆孔

中圖分類號:TD712文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)09(a)-0058-01

唐山礦業分公司是開灤(集團)所屬大型專業化礦井之一，始建于1878年，是中國大陸近代采煤工業的源頭。礦井井田面積37.28km2，屬石炭二迭系的含煤地層，主可采煤層為5、8、9、12煤層，目前礦井保有地質儲量36568.3萬噸，可采儲量14180.3萬t，近幾年煤炭產量始終保持在400萬t以上水平。唐山礦是高瓦斯礦井，2010年度礦井礦井瓦斯等級鑒定絕對瓦斯涌出量為46.9631m3/min，相對瓦斯涌出量為6.1528m3/t。

1 工作面概況

T2292工作面位于鐵二區二采區九煤層。北鄰本采區T2291工作面的采空區，南鄰T2293工作面的采空區，西鄰鐵一區九煤層已采工作面，東鄰鐵二區一采區本煤層T2194采空區和T2193回采工作面。工作面開采深度為-670～-740m。采煤方法為采用綜合機械放頂煤回采工藝，工作面由東向西推采。工作面采用全風壓“U+L”形通風方式供風。該工作面傾斜長度為145m，走向長度為1140m，有效風量為14.52m3/s。該工作面擔負礦井近一半的產量，高濃度瓦斯的異常涌出不但對礦井正常生產造成影響，而且對井下作業人員的安全構成嚴重威脅。

2 瓦斯來源分析

T2292回采工作面瓦斯來源主要為本煤層瓦斯、T2292采空區瓦斯和T2291采空區瓦斯。

2.1 本煤層瓦斯

回采過程中，瓦斯涌出異常，特別是在采煤機運行到距機頭30m范圍及進行移架或過機頭來回進刀割煤時，最大時工作面面風流瓦斯濃度在1.01％～1.20％之間，風道上角瓦斯濃度在1.12％～1.89％之間，風道回風瓦斯濃度在0.90％～1.23％之間;輔助風道回風瓦斯濃度在1.21％～1.90％之間，輔助風道迎頭瓦斯濃度1.50％～2.32％。

2.2 2292工作面采空區瓦斯

T2292工作面為綜采放頂煤工作面，采空區遺留浮煤較多，且煤層中瓦斯含量較大，浮煤向T2292采空區大量涌出瓦斯。

2.3 T2291工作面采空區瓦斯

T2292工作面北鄰本采區T2291工作面的采空區，相鄰煤皮較近，瓦斯沿裂隙向T2292工作面運移較多。

3 瓦斯抽放治理措施

3.1 對本煤層瓦斯進行高位孔瓦斯抽放

鉆場布置在工作面輔助風道內，終孔位置距煤層頂板以上15m左右位置。根據工作面進度以及和輔助風道之間的關系，鉆孔布置見圖(1)，鉆孔設計如下:鉆孔孔徑為φ89mm;第一個鉆場布置在風道和輔助風道之間的1號聯絡眼以里迎頭處，鉆孔向工作面方向施工3個鉆孔，仰角5°，孔深15m;鉆孔封全程套管，以便解決初采空間的瓦斯。以后各鉆場的間距40～60m;每個鉆場施工2個鉆孔:1個鉆孔沿巷道向工作面方向，另一個鉆孔向工作面偏角10°，孔深根據實際情況確定，根據巷道坡度核實鉆孔上仰角度。封孔使用5m或10mφ89mm套管，采用水泥漿、麻封孔，要求嚴密不漏氣。利用瓦斯泵對鉆孔進行瓦斯抽放。該系統瓦斯泵型號2BEA—253—0，抽放量為40m3/min，功率為75kw。

3.2 T2292工作面采空區瓦斯抽放

利用輔助風道最里面的一段巷道進行瓦斯抽放，當工作面距末號聯絡眼10～15m時，及時用煤封閉嚴實末號聯絡眼，并在末2號聯絡眼以里1～2m處用木段和黃泥進行巷道封閉，在距上頂500～800mm位置，預留抽放口，利用瓦斯抽放泵進行抽放。該系統瓦斯泵型號2BEA—253—0，抽放量為40m3/min，功率為75kw。

3.3 T2291工作面采空區瓦斯抽放

為了減小T2291工作面采空區瓦斯向T2292工作面運動，鉆孔位置布置在T2292工作面中部，距T2291采空區上方30m位置，地面打鉆595m終孔，利用井上瓦斯泵站對T2291采空區進行瓦斯抽放，為了保證地面鉆孔的抽放效果，對該孔下了588m的套管進行封孔，各段套管直徑和深度如下:(1)地表至177m為直徑168mm的套管。(2)177m至460m為直徑127mm的套管(即地面～177m為Φ168和Φ127的雙層套管)。(3)地表至460m之間孔壁與管壁間進行封孔處理。(4)450m～460m，在Φ168套管與Φ89的花管之間打密閉，密閉長度為10m，確保460m以上的水不進入孔內。(5)460m到孔底為直徑89mm的花管，花管與上部套管揣袖長度為20m。花管壁厚度為8mm，孔隙率為30％。該系統瓦斯泵型號2BEA—253—0，抽放量為40m3/min，功率為75kw。

4 瓦斯抽放效果

從抽放系統運行以來，T2291工作面瓦斯涌出量明顯減少，回風瓦斯0.16%～0.27%，輔助風道回風瓦斯0.22%～0.36%，工作面上隅角瓦斯0.31%～0.59%，各抽放系統抽放情況如表1。

5 結語

(1)利用瓦斯抽放泵站進行工作面瓦斯抽放是瓦斯防治的主要手段。(2)對高瓦斯綜采工作面必須利用多種抽放方法和形式，綜合抽放，才能達到理想的防治效果。