辛安礦高瓦斯地區采煤工作面瓦斯治理與應用

王銀

（冀中能源峰峰集團辛安礦，河北邯鄲056200）

1 實施背景

隨著開采深度的不斷延深，辛安礦瓦斯涌出量也不斷增大，特別是辛安礦2162工作面，回采期間瓦斯涌出量達到18～20m3/min左右，單個回采工作面如此大的瓦斯涌出量，在集團公司也尚屬首次。如果該工作面的瓦斯治理不好，會給正常生產造成很大的隱患，只有搞好工作面瓦斯抽采，才是治理好工作面瓦斯最有效的辦法。通過增加鉆孔數量，加大鉆孔直徑，從而加大工作面瓦斯抽采量。對鉆場布置方法的改良以及采取堵鉆場方法，解決了工作面過鉆場期間瓦斯超限問題。通過對瓦斯抽采技術的改進，2162工作面瓦斯得到了有效治理，保證了工作面的安全生產。

2 瓦斯治理現狀

冀中能源峰峰集團辛安礦2162工作面為辛安礦所開采的-500南翼第一個回采工作面，位于辛安礦-500水平南翼的216采區。2162工作面走向長度1200m，工作面平均長度110米，煤層厚度平均5m，工作面兩巷采用錨網索+W鋼帶進行支護，工作面采用綜采放頂煤開采，工作面在掘進期間，運料巷和溜子道分別安裝有兩臺2×15kW、2×30kW風機進行供風，配風量分別在1500m3/min，回風流中瓦斯濃度在0.7%左右，瓦斯涌出量在7m3/min，回采期間工作面瓦斯涌出量達到18～20m3/min左右，為辛安礦目前開采的最大瓦斯涌出工作面。如何解決工作面回采期間的瓦斯，成為擺在面前最大的問題。

為此在工作面回采前，辛安礦領導和通風區全體管理人員群策群力，積極想辦法，認為必須加強工作面抽采，這是解決這一問題的最好辦法。在以往的工作面治理瓦斯，我們采取工作面運料巷做高頂鉆場進行邊采邊抽的瓦斯治理方法，每個鉆場采用MK-5s鉆機施工5個鉆孔，每個鉆孔直徑94mm，鉆孔長度100m，沿工作面走向，向采空區方向布置，同時在上隅角埋設6寸PVC管進行瓦斯抽采（如圖1所示）。

圖1

應用該方法后，在以往工作面瓦斯治理取得了比較不錯的效果，工作面瓦斯抽采量達到5m3/min，但是在工作面回采到鉆場附近，通過高頂鉆場時，大量瓦斯沿鉆場通路涌入到工作面運料巷，造成工作面瓦斯超限，致使工作面不能正常生產。同時對于2162工作面如此大的瓦斯涌出量，抽采4～5m3/min的瓦斯量，對工作面瓦斯的治理也不能很好地解決。因此只有對工作抽放技術進行改造，才能有效地治理好2162工作面的瓦斯。

3 主要做法

經過辛安礦領導和通風區全體管理人員的研究，在2162工作面瓦斯治理上主要從如下幾方面做了改進。

第一，加大工作面瓦斯抽采量，增加鉆孔數量，加大鉆孔直徑進行抽采瓦斯，采取了工作面運料巷做高頂鉆場進行邊采邊抽的瓦斯治理方法。每個鉆場采用MK-5s鉆機打鉆，每個鉆場由以往的5個鉆孔，增加到8～10個鉆孔，采用兩排布置，鉆孔孔徑從以往的89mm加大到94mm，鉆孔長度100m，鉆場間距70m，沿工作面走向，向采空區方向布置，鉆場布置在距工作面運料巷10m，距大煤頂板3m的位置，每個鉆場內鉆孔按終孔位置水平投影，距運料巷1m、3m、5m、8m、10m、12m、15m、18m、20m的不同距離布置8～10個鉆孔，鉆孔分上、下兩排布置，第一排布置5個，第二排布置3～5個，上下兩排間距0.4m，第一排鉆孔終孔距大煤頂板高度為10～12m，第二排鉆孔終孔距大煤頂板高度為15～16m，兩個鉆場之間相鄰的兩組鉆孔交叉30m布置。在工作面運料巷布置有8寸、6寸兩趟PVC管路直接與礦井12寸抽放主管路相連，8寸管路接工作面鉆場上排鉆孔，6寸管路接工作面下排鉆孔，從而加大工作面瓦斯抽采量。

第二，在過鉆場期間，經觀察，鉆場通路內的瓦斯濃度平均在7%左右。鉆場出口處的運料巷瓦斯濃度在3%左右，工作面運料巷回風處的瓦斯濃度在1%左右，居高不下，致使工作面被迫停止生產和減產，鉆場通過困難，給工作面帶來很大的不安全生產因素。為了解決該問題，我們采取首先對鉆場進行改造，由以往的鉆場與運料巷70度布置（如圖2所示），改為現在的鉆場與運料巷90度垂直布置（如圖3所示）

圖2

圖3

第三，這樣布置鉆場后，減少了工作面通過鉆場時間和鉆場通路距離，又減少了鉆場施工工程量。同時在工作面鉆場施工完畢鉆孔，接入抽采系統，對鉆場進行密閉，密閉時在鉆場通路的全巖段處（距運料巷口約2m處）用木點柱和編織袋裝煤建墻進行密閉鉆場，堵墻前接四寸鐵管到鉆場墻以里1.5m處，并接入抽采系統進行抽放，留好觀察抽采濃度的孔。這樣一來，使老孔內的瓦斯不能沿鉆場通路涌入運料巷內，工作面回風側的瓦斯濃度與未過鉆場時基本一樣。

4 實施效果

經過以上的抽采技術改進后，2162工作面目前抽采瓦斯量為11m3/min左右，配風量為1300m3/min，回風流中瓦斯濃度0.4%左右，出煤期間瓦斯濃度在0.5%左右，工作面上隅角瓦斯濃度在0.7%左右，從未出現過瓦斯超限現象。2162工作面的瓦斯治理得到了集團公司的好評，實現了工作面安全生產，為保證辛安礦年產150萬噸做出了突出貢獻。