“一巷多用”在綜合瓦斯綜合治理技術中的應用

周琛朋+岳紅偉

摘要：淮南礦業集團新莊孜煤礦，礦井地質構造復雜，瓦斯治理難度大，所采煤層均為突出煤層，礦井為突出礦，煤層傾角大（25～30°），屬于近距離煤層群開采，開采之前煤層瓦斯治理必須合格。如何利用最少的巷道，實現近距離煤層群瓦斯治理合格，實現煤與瓦斯高效共采？本文以新莊孜礦62310關鍵保護層工作面瓦斯治理為例，詳細講解了“一巷多用”在立體式綜合瓦斯治理技術中應用，工作面回采時，瓦斯濃度在0.2%以下，同時工作面瓦斯抽采率在96%以上。實現煤與瓦斯的安全高效共采暨解放B11、B8煤層效果。

關鍵詞：一巷多用；立體式綜合瓦斯治理技術；瓦斯抽采率

一、概況

1、礦井概況

近幾年，我礦堅持執行區域性瓦斯治理，把七層煤作為一個治理單元，統籌考慮，立體式的治理瓦斯，選擇煤層相對較薄、突出危險程度相對較低的B10煤作為關鍵保護層。通過開采B10煤層，上保護B11b煤層，開采B11b煤層保護C13煤層；下保護B8煤層，開采B8煤層依次保護B7、B6、B4煤層，實現“中間來一刀，上下都解放”。

B10煤關鍵保護層采用立體式瓦斯綜合治理技術，由于B10煤層本身瓦斯含量并不大，B10煤層的瓦斯治理主要是鄰近層的瓦斯治理。可是在深部條件下（標高在-780m～-850m），采動應力集中程度更高、影響范圍更大，影響時間更長，巷道圍巖變形量大、失穩嚴重，不僅加大了巷道維護難度和成本，還容易成為礦井安全生產重大隱患；并且在掘進一條巷道，工作量大，工程費用高。所以，在實現技術經濟一體化的基礎上，用最少巷道來治理近距離煤層群瓦斯，充分發揮一巷多用的瓦斯綜合治理功能，實現煤與瓦斯安全高效共采，具有重大意義。

2、工作面概況

（1）工作面基本情況

62310工作面為六水平二采區三階段B10煤層工作面，風巷平均標高-780m，順槽平均標高-850m。工作面走向平均長1350m，傾斜平均長180m，煤層傾角平均26°，設計采高2.0m，工作面采用“U”通風方式。

（2）地質情況

B10煤為結構復雜的薄煤層，暗淡型，油脂光澤，厚度為0～1.3m，平均0.8m。B10煤層與上覆的B11b煤平均法距30m，B10下伏B8煤層間距平均法距40m。

（3）瓦斯情況

B10煤層是突出煤層，該區域處于突出危險區，原始瓦斯壓力1.7MPa、瓦斯含量11m3/t，回采期間工作面絕對瓦斯涌出量為180m3/min。

二、“一巷多用”立體式瓦斯綜合治理技術

1、一巷多用巷道布置方式

（1）62310順槽：在巷道內施工上向順層鉆孔，預抽本煤層瓦斯。

（2）62310風巷：在巷道內施工下向順層鉆孔，預抽本煤層瓦斯。

（3）62310高抽巷：與風巷內錯50m，低于風巷10m，在巷道內施工B11b煤層穿層孔，工作面回采時封閉巷抽。

（4）利用為B11、C13煤服務的生產系統巷道62313底板巷，做為瓦斯治理巷道，與順槽外錯68m，在巷道內施工B11b煤層穿層孔，工作面回采時進行卸壓抽采。

（5）利用為B6-7煤生產系統巷道62306底板巷，做為瓦斯治理巷道，與順槽內錯70m，同時在巷道內施工B6、B7煤層穿層孔，工作面回采時進行卸壓抽采。

（6）利用為B10-8煤生產系統巷道62310底板巷，做為瓦斯治理巷道，與順槽內錯38m，前期施工掩護順槽掘進條帶預抽鉆孔，后期施工B8煤層穿層孔，工作面回采時進行卸壓抽采。

2、鉆孔布置方式

（1）本煤層

風巷下向順層鉆孔：每5m一個孔，孔深90m。

順槽上向順層鉆孔：每5m一個孔，孔深100m。

（2）下伏B6-7煤層

-900m62306底板巷施工B6-7穿層孔，鉆孔布置20m*20m，每組15個孔。

（3）下伏B8煤層

-850m62310底板巷施工B8穿層孔，鉆孔布置20m*20m，每組12個孔。

（4）上覆B11b煤層

-800m62313底板巷施工B11b穿層孔，鉆孔布置20m*20m，每組7個孔。

62310高抽巷施工穿B11b穿層孔，鉆孔布置20m*20m，每組8個孔。

（5）上覆C13煤層

-730m62213底板巷施工C13穿層孔，鉆孔布置20m*20m，每組9個孔。

3、抽采系統布置

（1）62310風巷：鋪設一路10寸瓦斯抽采管路，抽采本煤層瓦斯。

（2）62310順槽：鋪設一路10寸瓦斯抽采管路，抽采本煤層瓦斯。

（3）62310底板巷：鋪設一路12寸、一路8寸管路， 抽采62310工作面回采期間B8煤層卸壓瓦斯。

（4）62310高抽巷：封閉墻埋管抽采，埋設一路16寸、一路12寸瓦斯抽采管路，抽采62310工作面回采期間上覆B11b煤層卸壓瓦斯。

（5）62313底板巷：鋪設一路16寸瓦斯抽采管路，抽采62310工作面回采期間B11b煤層卸壓瓦斯。

（6）62306底板巷：鋪設一路16寸瓦斯抽采管路，抽采62310工作面回采期間B6、B7a煤層卸壓瓦斯。

（7）62213底板巷：鋪設一路14寸瓦斯抽采管路，抽采62310工作面回采期間C13煤層卸壓瓦斯。

三、成果

1、“一巷多用”功能具體體現：

（1）-812m62313底板巷

前期分別作為B11、C13煤掘進的進、回風、進料通道；后期作為B11、C13煤進風、出煤巷道使用；做為瓦斯治理巷道。

（2）-900m62306底板巷

前期分別作為B6-7煤掘進的進、回風、進料通道；后期作為B6-7煤進風、出煤巷道使用；做為瓦斯治理巷道。

（3）62310底板巷

前期分別作為B10-8煤掘進的進、回風、進料通道；后期作為B10-8煤進風、出煤巷道使用；做為瓦斯治理巷道。

2、“一巷多用”在立體式綜合瓦斯綜合治理技術的應用的治理效果：

（1）通過使用“一孔多用”在立體式綜合瓦斯綜合治理技術的應用，62310工作面平均日回采進度2.0m，回采過程中回風瓦斯濃度0.15～0.2%，未出現瓦斯異常情況，實現煤與瓦斯高效共采。

（2）該工作面絕對瓦斯涌出量180 m3/min，抽采量174m3/min，抽采率96%，實現瓦斯抽采最大化。

（3）每天提供30%以上的瓦斯純量10～12萬m3，確保了謝、八兩區6萬戶居民的生活用氣。

每天提供濃度10%以上的瓦斯純量10～12萬m3，確保了礦井8臺500kw低濃和3臺1360kw高濃瓦斯發電機組正常運行，日發電14～16萬度。

（4）B11b煤層原始瓦斯壓力2.8MPa、原始瓦斯含量12.3m3/t；62310工作面回采后，殘余瓦斯壓力為0.11MPa、殘余瓦斯含量3.39m3/t；B8煤層原始瓦斯壓力2.2MPa、原始瓦斯含量11.5m3/t；62310工作面回采后，殘余瓦斯壓力為0.20MPa、殘余瓦斯含量3.46m3/t。實現解放被保護的上覆B11b、下伏B8煤的目的。