淺談綜采工作面上隅角瓦斯綜合治理的方法和措施

高俊德

摘??要：根據某礦1403綜采工作面的煤層瓦斯特征，制定出上隅角瓦斯抽放、煤層淺孔注水等瓦斯綜合治理方案，防止了瓦斯超限事故。探討了綜采工作面瓦斯綜合治理方法和措施，以提高瓦斯治理效果，保證礦井的安全生產。

關鍵詞：煤礦;上隅角;瓦斯;綜采工作面

中圖分類號：TD712.5?????????????文獻標識碼：A???????????????DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.01.131

1??綜采工作面煤層賦存情況

以某礦水平采區1-1403綜采工作面為例，該綜采工作面位于某縣清水鄉趙寨行政村段家焉自然村東南91?m處，馮家塔自然村南，東南至狄家畔小煤窯采空區邊界。近鄰1-1402工作面的上部為1-1202工作面采空區。1403工作面切眼距淺埋區1?457～1?577?m，橫跨淺埋區120?m，煤層埋深41～48?m。4#煤層平均厚度約3.5?m，3#、4#煤合層厚度為7.5～8.5?m，煤層傾角為2～4°，平均傾角為3°。2#、4#煤層間距為6.5～14.0?m。地面標高為：+1?025.6～+880.7?m，工作面標高為：+820～+885?m。

井田4#煤層為低瓦斯煤層，瓦斯涌出量為0?m3/min，對工作面回采不會造成危害，但煤層中局部有H2S氣體涌出，煤塵具有爆炸危險性，屬自燃煤層，自燃發火期為87?d，煤塵爆炸指數為45.39%.

礦井通風方式為中央并列式全負壓通風，主、副井進風，風井回風。現礦井總進風量為10?912?m3/min，總回風量為11?491?m3/min，礦井負壓為960?Pa。

2??綜采工作面瓦斯涌出異常的原因

1-1403綜采工作面回采至1-1202工作面采空區下方時，瓦斯涌出異常，其濃度達到0.5%以上。這給工作面的正常工作帶來了嚴重的影響，可能是由以下三方面原因導致的：①綜采工作面深入到瓦斯區域，且3#煤層和4#煤層組合層的瓦斯含量較多，導致工作面涌現出大量的瓦斯。②綜采工作面與上分層2#煤層開采空間區層空間相隔較近，上分層（2#煤層）開采空間區域的瓦斯特別容易涌入工作面。③在1-1403綜采工作面回采過程中，采空區頂板不停地垮落、下沉，使1-1402和1-1403工作面煤柱的壓力增大，同時，端頭支架降架、移架過程中的煤柱壓力增大，造成頂板下沉。位于1-1402采空區地帶的瓦斯穿過裂縫間隙涌入1-1403工作面。

3??綜采工作面瓦斯治理的方法和措施

3.1??上隅角抽放

在綜采工作面順槽安設一臺移動式抽放泵，以抽放上隅角瓦斯，僅供臨時使用。在上隅角處鋪設一排長度在0.5～1?m之間的抽放花管（采空區內），然后采用低負壓抽放。該管子與回風系統的瓦斯抽放管相連，這樣就能在隅角處形成一個負壓區，使隅角處的瓦斯向抽放管子流動，從而保持瓦斯抽放系統的完整性。另外，要指派特定人員在瓦斯泵站實時監測，每小時巡回檢查1次瓦斯泵的工作狀態，并認真寫好工作日志。由通風隊在瓦斯泵站位置安裝瓦斯、溫度、流量、一氧化碳傳感器，以實時監測瓦斯抽放參數。

3.2??上隅角管理

及時拆除兩巷頂錨，保證上下邊角處的頂板完全松垮塌落，縮減瓦斯聚集空間。如果頂板松垮塌落不及時，則應將上、下隅角按照要求每相隔5?m設立一道全斷面充填墻，避免或者減少涌入上隅角的采空區瓦斯。在上隅角周邊懸掛瓦斯便攜儀，一旦瓦斯濃度大于標準值1%時，便攜儀就會立即警報，工作人員聽到警報后應及時采取處理措施。為規范瓦斯管理工作，可以在上隅角有效的充填范圍內構建一道凈化水幕，并保證各生產班組及時開關凈化水幕，以控制上隅角溫度。另外，為規避因上隅角積聚瓦斯引起的事故，可在刮板輸送機末端設置長度為10?m的導風簾，并與綜采工作面呈35～40°傾斜角，從而充分稀釋上邊角瓦斯。

3.3??工作面淺孔注水

通過施工注水孔，增大煤體的透氣性，減小煤體的瓦斯壓力，改變瓦斯狀態，由吸附狀態轉向游離狀態，通過注水孔涌入工作面，同時，在注水過程中，大多數游離狀態的瓦斯被較高壓力水擠出并提前釋放。在這種雙重作用下，減小了瓦斯涌出量。因此，應每天指派專門的人員負責工作面的淺孔注水工作。在工作面11-131架均勻分布鉆孔，保證各孔之間的距離在1.5?m左右，深度在6?m左右，且均與煤墻垂直。

3.4??保證兩巷動壓區高度

加大兩巷動壓區的通風管理工作，指派特定的人員開展錨桿支護和巷道維護工作，依據兩巷的實際壓力情況，適當調整兩巷雙側支護長度，確保兩巷動壓區的通風斷面在設計斷面的90%以上。

3.5??加大工作面頂板的管理力度

在煤礦作業中，綜采工作面容易出現片幫和冒頂的現象，這主要是因為綜采工作面3#煤和4#煤合層的開采高度較高，且3#煤質硬度不夠，頂板的作用壓力一般較大，特別容易出現瓦斯涌出異常情況。為有效避免此類現象的發生，在采煤過程中，一定要跟機拉架，合理應用護幫板，支架支撐力應滿足要求。一旦遇到頂板破碎的情況，應提前拉超前架，以加強頂板支護。

3.6??指派特定人員看管瓦斯探頭

通風隊應指派特定人員監管回風巷中的瓦斯傳感器，如果瓦斯濃度大于0.7%時，應立即發出停止工作的信號。只有瓦斯濃度降至0.6%以下時，方可繼續生產。

3.7??端頭支架移架方法

在頂板完整、無地質變化的情況下，煤機經過機頭、機尾時不得先拉煤機尾部末端支架，以防因工作面風流經過末組支架后帶出大量的上隅角高濃度瓦斯，發生瓦斯超限事故。

4??綜合治理效果

通過上述綜合治理方法和技術的應用，降低了綜采工作面上隅角、回風流中的瓦斯濃度，有效防止了回風巷中出現高濃度瓦斯，實現了該工作面瓦斯零超限，為工作面的安全生產提供了保障。

5??結束語

本文結合具體的工程實例，對工作面、上隅角等各個開采部位采取綜合治理措施，且綜合治理效果良好，對解決該工作面瓦斯超限具有重要意義。

參考文獻

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〔編輯：王霞〕

On?the?Mechanized?Mining?Methods?and?Measures?Work?Surface?Corner?Gas?Integrated?Governance

Gao?Junde

Abstract：?According?to?a?1403?mine?fully?mechanized?coal?face?of?coal?seam?gas?characteristics，?and?work?out?on?the?corner?gas?drainage，?water?injection?hole?Shallow?Gas?comprehensive?control?programs?to?prevent?the?gas?overrun?accident.?Explores?the?fully?mechanized?coal?face?of?gas?comprehensive?management?methods?and?measures?to?improve?the?effect?of?the?gas?control?to?ensure?the?safety?of?the?mine?production.

Key?words：?coal;?upper?corner;?gas;?mechanized?mining?face