戊組煤層開采煤柱期間瓦斯防治技術的研究與應用

（平煤股份一礦防突科，河南 平頂山 467011）

一、戊組剩余煤柱工作面概況：

戊10-31100采面位于三水平戊一采區西翼下部，東鄰戊一西翼回風下山、軌道下山、皮帶暗斜井，西至一、四礦井田邊界，南鄰戊8-31080采面，北鄰三水平丁戊二大巷煤柱。上部戊8煤層已開采，剩余采面外段上部戊8煤層由于受斷層影響沒有進行開采，煤柱段戊8煤層厚度1.4～2.2m，平均厚度為1.8m，戊9煤層厚度0.8～1.5m，平均厚度為1.2m，戊8煤層與戊9煤層間距2.5～15.7m ，平均厚度8.5m，戊9煤層與戊10煤層間距0.2～8.5m ，平均厚度4.6m。該工作面外段在斷層附近，瓦斯可能會增大。

二、瓦斯防治技術方案的確定及實施

（一）戊組煤層過煤柱期間瓦斯防治技術方案的確定

根據計算該工作面外段相對瓦斯涌出量5.0m3/ t，其中開采層戊10煤層相對瓦斯涌出量2.08 m3 / t、鄰近層戊8及戊9煤層瓦斯相對涌出量為2.92m3 / t，有近60%的瓦斯來源于上臨近層，根據瓦斯來源分析，制定以下瓦斯治理方案。

1、采面風巷進行上隅角插管抽放。2、利用原戊8采空區作為高位瓦斯抽放巷進行插管抽放采空區瓦斯。3、向原戊8老塘施工抽放孔抽放采空區瓦斯。4、風巷施工高位迎面斜交鉆孔抽放。5、下行通風方式抑制采空區瓦斯異常涌出。

（二）戊組煤層過煤柱期間高位迎面斜交鉆孔瓦斯抽采布置方案及實施

根據我礦采煤工作面高位迎面斜交鉆孔抽放經驗，在采面風巷設計開采層鉆場迎面斜交鉆孔，戊8-31100停采線以外設計1#鉆場，以后向外每60m一個鉆場，布置到戊10-31100設計停采線以外60m范圍，共布置7個鉆場。戊8-31060采面每個煤柱停采線以外布置鉆場，外部煤柱布置9個鉆場、中部煤柱布置9個鉆場、里段煤柱布置3個鉆場。每個鉆場內設計5個穿層鉆孔，使用SGZ-ⅢA型鉆機施工，孔徑113mm，孔深80m，共設計穿層鉆孔35個，孔深2500m，終孔距頂板位置設計在冒落帶和裂隙帶之間32.3范圍內。

（三）戊組煤層剩余煤柱高位抽放巷瓦斯抽采布置方案及實施

根據戊組煤層采煤工作面巷道布置，上部戊8-31080、戊8-31060、戊8-31040、戊8-22220采面已回采，戊10回采過程中，過煤柱期間戊8、戊9煤層瓦斯將大量涌向采空區，因此利用戊8采空區當做戊10采面的高位抽放巷，抽取采空區上部裂隙帶高濃度瓦斯，起到防止上隅角瓦斯積聚及回風流瓦斯高值、超限的作用。

（四）戊組過煤柱期間高位抽放巷密閉抽放布置方案及實施

根據我礦采煤工作面巷道布置，戊8-31080采面已回采，戊10-31100回采過程中，過煤柱期間戊8、戊9煤層瓦斯將大量涌向戊8-31080機巷采空區，因此利用戊8-31080機巷采空區作為戊10-31100采面的高位抽放巷，抽取采空區瓦斯，起到防止上隅角瓦斯積聚及回風流瓦斯高值、超限的作用。

三、開采戊8、戊10采面瓦斯治理參數對比及效果分析

開采上部戊8煤層期間，月產6-8萬噸，風量1800m3/min，平均值0.44m3/min，風排量7.9m3/min，抽放量1.6-4.5%，絕對涌出量9.5-12.4m3/min，抽放率20-30%。

開采下部戊10煤層煤柱期間，月產6-8萬噸，風量1800m3/min，平均值0.33m3/min，風排量5.9m3/min，抽放量5-9%，絕對涌出量10.9-14.9m3/min，抽放率50-60%。

四、結論與創新點

（一）主要結論

1.根據戊組煤層開采煤柱期間瓦斯防治技術方案設計，戊10過煤柱期間單孔及系統測試情況：系統瓦斯濃度平均6-13%，抽放混合流量80～120 m3/min，抽放純瓦斯5～9 m3/min；過煤柱的期間的實際平均風量為1800 m3/min，回風流瓦斯平均0.33%，風排瓦斯為5.9 m3/min。以上通過風排及瓦斯抽放共解決瓦斯10.9～14.9 m3/min。

2.通過戊組煤層開采煤柱期間瓦斯防治技術方案的實施，采面上隅角瓦斯及回風流瓦斯得到有效的控制，回風流瓦斯未超過0.6%以上高值，從而加快了工作面的回采進度，解決了采面回采過程中上鄰近層瓦斯大量涌入工作面發生瓦斯涌出異常造成瓦斯高值、上隅角瓦斯高濃度超限及回風流瓦斯超限事故的發生，實現了礦井安全、高效生產。

（二）創新點

通過戊組煤層開采煤柱期間瓦斯防治技術方案的實施，采面過煤柱期間上隅角瓦斯及回風流瓦斯得到有效的控制，解決了采面回采過程中上鄰近層瓦斯大量涌入工作面發生瓦斯涌出異常造成瓦斯高值、上隅角瓦斯高濃度超限及回風流瓦斯超限事故的發生，從而加快了工作面的回采進度，實現了礦井安全、高效生產。大大提高了礦井原煤產量，根據研究的方案采取了切實可行的瓦斯治理措施，對提高礦井的總體效益具有十分重要的意義。并且為以后煤層組近煤層開采瓦斯防治提供治理依據，具有良好的經濟及社會效益。