綜采工作面瓦斯分布規(guī)律及防治措施分析

韓曉強(qiáng)

摘要：文中對5802綜采工作面沿著煤層傾向及走向方向的瓦斯涌出規(guī)律進(jìn)行分析，并從加強(qiáng)回采面通風(fēng)、上隅角瓦斯防治、加強(qiáng)礦壓觀測、加強(qiáng)回采面瓦斯抽采等方面提出了綜采面瓦斯防治措施，以期能更好的對瓦斯進(jìn)行治理，保證回采面的安全生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：綜采工作面;瓦斯涌出;瓦斯防治

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷向前發(fā)展，煤礦的機(jī)械化、自動化水平日益提升，單個回采工作面的產(chǎn)量得到顯著的提升，數(shù)百萬噸甚至千萬噸回采面也不斷的增加，采煤工作面煤炭產(chǎn)量大、推進(jìn)的速度較快、煤體的破碎程度顯著增加，大量的瓦斯從破碎的煤體中涌出，時常會引起回采工作面回瓦斯超限。因此，有必要針對綜采工作面的具體情況，對瓦斯分布情況進(jìn)行研究，有針對性的采用瓦斯防治措施，以便保障礦井的安全高效生產(chǎn)。

1礦井概況

山西某礦位于山西中部，為兼并整合主體礦井，礦井的保有煤炭儲量在2.4億t，設(shè)計的礦井產(chǎn)量在600萬t/a，井田面積在7.463lkm2，礦井開拓采用斜井一平硐方式，采用綜采一次采全高生產(chǎn)工藝，礦井為低瓦斯礦井，煤層具有自燃發(fā)火特性。礦井的通風(fēng)方式采用中央并列式，主斜井，平硐進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)斜井回風(fēng)。現(xiàn)井下正常開采的工作面為5802綜采工作面，開采的5號煤層厚度平均在4.6m，煤層瓦斯含量為5m3/t，煤層的直接頂為泥巖，厚度在4.5m，直接底為泥巖，厚度在3.5m。

2瓦斯涌出分布規(guī)律分析

2.1回采面瓦斯測點布置

在回采工作面從工作面的進(jìn)風(fēng)巷（端頭位置）向回風(fēng)巷（端尾位置）每隔15m設(shè)置一個瓦斯測站，分別用I、II、III--…等進(jìn)行表示，具體布置如圖1所示，沿著回采面走向上從煤壁向采空區(qū)方向布置測線，一個測線工布置5個測點，共布置45個測點。

2.2走向方向瓦斯分布規(guī)律

2.2.1端頭位置

在工作面的進(jìn)風(fēng)側(cè)（端頭位置）取測試單元為I，從1號～5號測點，瓦斯的濃度呈現(xiàn)上升趨勢，但是整體的濃度變化不大。主要是由于該位置處于回采面進(jìn)風(fēng)巷與回采面切眼的交叉位置，位置處的風(fēng)流量較大，整體的瓦斯?jié)舛瘸尸F(xiàn)出紊流狀態(tài)，采煤面遺落的瓦斯被風(fēng)流稀釋，同時由于此處位置有漏風(fēng)，造成煤層瓦斯向采空區(qū)內(nèi)出現(xiàn)運(yùn)移，因此，在I位置處瓦斯?jié)舛炔桓摺?/p>

2.2.2回采面中部

在回采面中部位置，即在V、Ⅵ測站位置，從煤壁向采空區(qū)方向（1號～5號測點），瓦斯?jié)舛日w上具有增加的趨勢，在該位置處測點的瓦斯?jié)舛纫^I測站（端頭位置）處的瓦斯?jié)舛雀摺Ｔ诨夭擅嬷胁縑、Ⅵ測站，在1-5號測點處側(cè)定的瓦斯?jié)舛绕骄鶠?.12%，煤壁處的瓦斯?jié)舛茸罡撸骄?.21%，在立柱位置處瓦斯?jié)舛仍?.06%，在靠近采空區(qū)側(cè)瓦斯?jié)舛仍?.16%。出現(xiàn)上述情況的主要原因是由于在靠近回采面煤壁位置風(fēng)流速度較小，在靠近回風(fēng)面采空區(qū)側(cè)由于通風(fēng)漏風(fēng)造成風(fēng)流將采空區(qū)內(nèi)的高濃度瓦斯帶出，因而在采空區(qū)側(cè)瓦斯?jié)舛戎递^高。

2.2.3回采面端尾

在回采工作面的端尾（回風(fēng)側(cè)），也就是在Ⅸ測站位置，在從回采面煤壁向采空區(qū)方向（1號～5號測點），瓦斯?jié)舛确植记闆r呈現(xiàn)出拋物線狀，在回采面煤壁處的瓦斯?jié)舛戎底罡撸畲鬄?.22%，其次為回采面靠近采空區(qū)側(cè)最大為0.19%，在回采面的立柱位置瓦斯?jié)舛茸畲笾翟?.11%。

綜上分析，瓦斯在5802綜采工作面分布規(guī)律如下：在回采面的下部位置（進(jìn)風(fēng)巷側(cè)）瓦斯?jié)舛戎递^低，距回采面煤壁的距離越遠(yuǎn)，瓦斯?jié)舛戎翟礁撸谶@個位置，瓦斯來源主要是煤壁瓦斯涌出;在回采面的中上部位置，回采面瓦斯沿著煤壁、行人通道、支架立柱、采空區(qū)方向瓦斯?jié)舛瘸尸F(xiàn)出高一低一高的分布趨勢，瓦斯涌出來源主要是回采面煤壁及采空區(qū)瓦斯。

2.3浩傾向瓦斯分布規(guī)律

在回采工作面傾斜方向上從I號測站向X測站，瓦斯?jié)舛瘸尸F(xiàn)出逐漸增加的趨勢，在回采面的端部位置（進(jìn)風(fēng)巷）瓦斯?jié)舛戎底畹停贗I及III測站位置，瓦斯?jié)舛瘸尸F(xiàn)出顯著增加，從Ⅳ到Ⅸ測站位置，瓦斯?jié)舛入m有變化，但是瓦斯?jié)舛茸兓炔幻黠@。根總體來說，瓦斯?jié)舛确植佳刂M(jìn)風(fēng)巷向回風(fēng)巷側(cè)整體呈現(xiàn)出增高的趨勢，在綜采面的下部位置，瓦斯?jié)舛茸兓^小，在綜采工作面中部位置及中下部位置瓦斯?jié)舛瘸霈F(xiàn)較大的增加，說明綜采面中下部的瓦斯涌出主要來源于回采面的煤壁及開采的落煤，在綜采工作面的中上部及尾部位置瓦斯涌出不僅僅回采面煤壁及落煤，而且采空區(qū)瓦斯也占據(jù)到一定的份額。

3瓦斯防治措施

3.1回采面通風(fēng)、上隅角瓦斯防治、加強(qiáng)礦壓觀測、加強(qiáng)回采面瓦斯抽采

在綜采面進(jìn)行回采推進(jìn)的過程中，由于回采面的煤壁及遺落的煤層中瓦斯涌出占據(jù)到較大部分，因此，在保證回采面風(fēng)速不超過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的前提下應(yīng)盡量的增加回采面的供風(fēng)量，以便減少回采面瓦斯聚集。若回采面采用下行通風(fēng)方式時，應(yīng)采用專用的方式防治在回采面采煤機(jī)處出現(xiàn)瓦斯聚集，在采煤機(jī)截割滾筒或者牽引部位可以采用水引噴射器方式吹散聚集的瓦斯。同時應(yīng)加強(qiáng)對回采面頂板處供風(fēng)量，防止瓦斯在回采面頂板處出現(xiàn)聚集。

3.2上隅角瓦斯防治

由于回采面采空區(qū)內(nèi)遺留有落煤及鄰近的煤層中瓦斯通過裂隙向采空區(qū)內(nèi)涌出，造成回采面采空區(qū)瓦斯?jié)舛容^高，在回采面通風(fēng)過程中出現(xiàn)漏風(fēng)，就會將一些采空區(qū)處的高濃度瓦斯帶出到回采面回風(fēng)巷側(cè)，從而造成上隅角處瓦斯出現(xiàn)聚聚。可以采用高位瓦斯抽放鉆孔、采空區(qū)埋管、高位瓦斯抽放巷、布置風(fēng)障、木板隔墻等方式對上隅角瓦斯進(jìn)行治理。

3.3加強(qiáng)礦壓觀測

回采工作面頂板來壓會造成煤壁裂隙發(fā)育，造成瓦斯涌出量增加，因此應(yīng)對回采引起的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律進(jìn)行觀測，掌握礦壓顯現(xiàn)規(guī)律。在工作面來壓期間，應(yīng)加大對回采面通風(fēng)量，降低瓦斯?jié)舛龋瑫r應(yīng)對采煤機(jī)割煤工序進(jìn)行調(diào)整，避免在礦壓急劇顯現(xiàn)期間造成瓦斯大量涌出。

3.4加強(qiáng)回采面瓦斯抽采

合理的設(shè)置瓦斯抽采鉆孔，降低回采面采煤期間造成的瓦斯涌出，在布置瓦斯抽采鉆孔時應(yīng)做到全覆蓋，避免出現(xiàn)空白帶，瓦斯抽采鉆孔施工完畢之后應(yīng)及時進(jìn)行接抽。

4結(jié)束語

對5802綜采工作面沿煤層走向及傾向方向上對瓦斯?jié)舛确植家?guī)律進(jìn)行分析，沿著煤層傾向方向上，在回采面進(jìn)風(fēng)巷側(cè)瓦斯主要來源于回采面煤壁，在回采面的中上部瓦斯來源主要是回采面煤壁、落煤及通風(fēng)漏風(fēng)帶出的采空區(qū)瓦斯;在保持回采面供風(fēng)量不變的情況下，隨著回采煤量的增加，瓦斯涌出量會增高。并針對瓦斯涌出規(guī)律提出以一些瓦斯防治措施，以期能有效的對綜采面瓦斯進(jìn)行有效治理。

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