高位鉆場抽放在高突瓦斯礦井中的應用

摘 要：振興煤礦回采初期，因沒有采用高位鉆場抽放，瓦斯超限發生燃燒事故，工作面被迫封閉。采用了高位鉆場抽放后，工作面的瓦斯濃度大幅度下降，符合《規程》規定的標準，安全回采一年，無超限現象在煤礦安全生產中發揮了重要作用。為我礦下一步的瓦斯治理奠定了基礎。

關鍵詞：高位；鉆場；抽放；作用

振興煤礦位于貴州省黔西南州興仁縣境內，屬高瓦斯區域，揚州市礦務局于05年3月接管，由于改擴費用高，為了早日實現投產，當時，將煤層較厚并穩定的5#煤的刀把子部分1501工作面作為首采面，在采掘巷道布置期間，當1501溜子道掘進到350m里程時遇到了地質構造帶，煤層變軟瓦斯突然上升，炮后瓦斯濃度高達10%以上，突出指標K1值都在臨界值以上，甚至有時>1，前后共發生兩次瓦斯動力現象，嚴重威脅著礦井的安全生產。

根據高瓦斯礦治理經驗以及大量的資料的介紹，在一些高瓦斯礦井中，工作面的瓦斯濃度遠遠超過《規程》所規定的濃度標準，單純采用通風的方法難以把工作面的瓦斯濃度控制在允許范圍內，這就必須采用抽放瓦斯的方法來改善礦井的安全生產條件，以緩解生產壓力，鑒于此情況我礦在改擴初期，請貴州省煤礦設計院進行了瓦斯抽放設計。當時，根據我礦實際配備了兩組同功率的瓦斯抽放泵對首采的1501工作面，分別采用了本煤層高壓抽放和老塘埋管的低壓抽放方法。抽放系統形成后，1501工作面于06年10月開始試采、回采初期，工作面回風流瓦斯濃度為0.5%，上隅角瓦斯濃度為0.7%，瓦斯的抽放純量大致在1-3m3/min，隨著工作面的正常回采，頂板的冒落臨近層的瓦斯大量涌出，特別是上臨近層瓦斯隨老塘面積的增大而增加，工作面回采不到一個月盡管風量由原來的1500m3/min增加到2300m3/min，回風流的瓦斯濃度還達到1.7%，上隅角瓦斯濃度最高為4.3%該工作面的瓦斯涌出量為44.5m3/min，在回采期間也采取了一些措施：增加風量、減小本煤層的抽放半徑、老塘側通面用遮擋彩條布、降低煤機運行速度等等。但還是無濟于事，最終由于老塘冒落的矸石與錨桿摩擦產生火花點燃了老塘中濃度高達20%的瓦斯發生了“12.22”瓦斯燃燒事故。工作面被迫長時間的封閉。

事后，進行了分析主要存在問題：一是未開采解放層；二是工作面仰采；三是煤層透氣性差。接著帶著問題咨詢、請教了有關專家教授和有經驗的工程技術人員，最終引用高位巷布孔抽放。高位巷有三種抽放形式：一是在本煤層的下部或上部巖層中開掘抽采瓦斯專用巷道，巷道長度與煤層開采范圍長度巷道基本相同，在抽采瓦斯專用巷道內每隔30m布置一個抽采鉆場；二是采用高位瓦斯專用巷道，在采煤工作面煤層頂板上方平行于回風巷道施工一條高位瓦斯巷，通過高位瓦斯巷抽采臨近煤層涌出的瓦斯；三是采用高位鉆孔抽采瓦斯，采煤工作面生產前，在采煤工作面的回風巷道內每隔40-60m施工一個高位鉆場通過向工作面上方施工一組10-15個鉆孔，鉆孔成扇形布置，鉆場位于工作面上方20-30m范圍內的裂隙帶內，鉆孔長度為80-100m。對此三種方法進行了認真的比較，前兩種方法一是費用高，采用專用回風巷，要多打1000m巖巷每米成本大約為1500元，所需費用為150萬元；二是施工時間長，施工時間為10個月；最后采用第三種高位鉆場抽放法。具體方法為沿工作面的走向在回風巷的工作面一側，每隔50m布置一個鉆場，鉆場布置在煤層上方頂板中，分別向工作面布置16個鉆孔直徑為75mm，每個鉆孔長度分別為80-100m，終孔位置在工作面上方15-30m的冒落帶和裂隙帶內。高位鉆場實施后，工作面的瓦斯濃度明顯降低，上臨近層的瓦斯大部分都通過該高位抽放孔而排出。工作面上隅角的瓦斯濃度降低到了0.5%以下，回風流的瓦斯濃度一直在0.3%左右，完全符合《規程》的要求，鉆孔內抽放的瓦斯濃度最高達78%，每個鉆場抽放純量為6-15m3/min，達到了預期的效果，保證了工作面的正常回采，該工作面已安全回采近一年，出煤量為25萬噸無瓦斯超限現象，取得了社會效益和經濟效益，并受到了各級領導及專家們的認可。從此為我們下一步的瓦斯抽放工作奠定了基礎。

作者簡介：田榮華（1964，4-），男，漢族，江蘇姜堰人，中專文化，畢業于徐州煤炭工業學校86采煤，助理工程師，現任徐礦集團賽爾公司安監部部長。