高抽巷瓦斯抽采在采煤工作面瓦斯治理中的應用

鄭少英 張曉輝

摘 要：近年來，隨著開采深度不斷延深，礦井壓力及煤層瓦斯含量急劇增加，瓦斯超限、煤與瓦斯突出日益加重。上隅角采空區(qū)瓦斯抽采是工作面瓦斯防治的一項主要區(qū)域瓦斯治理措施，隨著保護層工作面的增多，保護層工作面隨著回采被保護層瓦斯大量涌出，不利于工作面瓦斯管理。所以必須進行抽采技術的研究，如何增加有效抽采量，提高抽放效果，確保安全生產(chǎn)。因此，本篇文章針對高抽巷瓦斯抽采在采煤工作面瓦斯治理中的應用進行討論。

關鍵詞：高抽巷 瓦斯抽采 采煤工作面? 瓦斯治理 應用

一、工作面概況

己15-31040工作面位于三水平己一采區(qū)西翼上部，南部為己15-31020機巷，北為實體煤，東為三水平回風下山，西為四、五礦井田技術邊界。標高在-674～-591m，垂深在848～995m。

為治理保護層工作面瓦斯，在己15-31040風巷頂板7m處，內(nèi)錯平行風巷布置己15-31040風巷高抽巷，貫穿整個回采工作面。巷道中對中22m，凈巖柱（平距）17.2m，高抽巷走向長度1180m，設計斷面為梯形，錨網(wǎng)支護，采用4800mmx2800mm。同時保持距己15煤層頂板不小于5.5m凈巖柱。

二、工作面瓦斯來源

己15-31040采面為保護層回采工作面，回采時工作面瓦斯主要來源于本煤層和下覆己16-17被保護層煤層解析瓦斯， 根據(jù)保護層開采效果考察分析情報告，己15煤層采煤工作面下覆的己16-17煤層通過保護層開采后瓦斯涌入到回采工作面的瓦斯量達到80%以上，剩余為本煤層瓦斯涌出、采空區(qū)遺煤瓦斯涌出。

三、工作面系統(tǒng)設計

1、抽放系統(tǒng)

己15-31040保護層回采工作面主要采用上隅角埋管抽放方式，風巷敷設一趟Φ500和一趟Φ300兩趟抽放管，Φ500抽放管由三水平2#抽放泵站一臺2BEC62型抽放泵抽放，吸氣量為355m3/min;Φ300抽放管由三水平1#抽放泵站一臺2BES52型抽放泵抽放，吸氣量為260 m3/min，抽放泵均為一備一用。

2、抽放泵實際抽放能力

根據(jù)四礦井上、下瓦斯抽放泵站安裝瓦斯泵的功率、真空度等參數(shù)、抽放管管徑、長度計算抽放管抽放流量：

經(jīng)計算：三水平1#泵站抽放泵站兩臺2BES52型抽放泵抽放風巷Φ300mm抽放管，瓦斯泵額定吸氣量流量260m3/min，實際抽放流量160m3/min，抽放瓦斯?jié)舛葹?.3～2.9%，抽放純量2.99m3/min;

三水平2#抽放泵站兩臺2BEC62型抽放泵，抽放采面Φ500mm抽放管，瓦斯額定吸氣量為355m3/min，抽放泵抽放流量230m3/min，抽放瓦斯?jié)舛阮A計為3.4～3.8%，純量8.28m3/min;

四、工作面瓦斯抽采工藝

利用高抽巷瓦斯抽采巷必須合理確定其與風巷間的聯(lián)絡川位置，當采面推過聯(lián)絡川時，用阻燃編織袋將聯(lián)絡川以里的高抽巷道封堵，并用黃泥抹面，使高抽巷漏風始終處于低壓，從而使采空區(qū)大量高濃度瓦斯涌入高抽巷。高抽巷留有二趟直徑500mm的抽放管，由三水平1#、2#抽放泵站大功率抽放泵抽放高濃度瓦斯。確保高抽巷抽采的瓦斯?jié)舛仍?.0%以上。抽放方式如下圖。

為滿足工作面瓦斯抽采需要，從風巷高抽巷在敷設兩趟瓦斯抽放管路至風巷，一趟Φ300mm抽放管和一趟Φ500mm螺旋管埋管共同抽放己15-31040上隅角瓦斯。抽放管路安裝前，在管路上預先開放兩個300×300mm天窗，天窗用皮子加魯王膠包裹嚴密，并用鐵絲捆扎，保證皮子不脫落。

五、采面瓦斯抽采量計算：

1、采面上隅角Φ300mm抽放管抽放混合量為122m3/min，抽放濃度平均為3.49%，抽放純量：

Qmc1=122×3.49%=4.2578m3/min

2、采面上隅角Φ500mm抽放管抽放混合量為215m3/min，抽放濃度平均為4.5%，抽放純量：

Qmc2=215×4.5%=9.675m3/min

3、風巷高抽巷抽放混合量為32m3/min，抽放濃度平均為3.5%，抽放純量：

Qmc2=32×3.5%=1.12m3/min

4、工作面總抽放純量：

Qmc= Qmc1+ Qmc2=4.2578+9.675+1.12=15.05m3/min

（5）風排瓦斯量

該工作面機巷進風量1864m3/min，進風流瓦斯?jié)舛?.02%，經(jīng)風流帶入瓦斯量1864×0.02%=0.372m3/min。

風巷回風量1525 m3/min，回風流月平均瓦斯?jié)舛?.45%，則風排瓦斯量1525×0.45%=6.86m3/min，減去進風流帶入瓦斯量，則風排瓦斯量Qmf=6.86-0.372=6.488m3/min.

按公式計算：

經(jīng)計算，己15-31040采煤工作面瓦斯抽采率為69.87%。

結(jié)語：通過高抽巷瓦斯抽采的應用來達到解決上隅角采空區(qū)瓦斯超限的威脅，瓦斯抽采總量不低于65%以上，工作面回風流瓦斯?jié)舛瓤刂圃?.3%以下，平均月產(chǎn)比沒有高抽巷抽采的采面多3萬噸以上，達到了工作面安全高效生產(chǎn)的目的。

作者簡介：

鄭少英，男，河南平頂山人，2009年參加工作后，一直從事煤礦瓦斯抽采、防突工程的研究和應用。