采煤工作面瓦斯涌出除受煤瓦斯含量、地質(zhì)構(gòu)造、鄰近層瓦斯賦存狀況等自然因素影響外，還受開(kāi)采強(qiáng)度、回采工藝等因素影響。在工作面推進(jìn)的過(guò)程中，瓦斯涌出量常會(huì)有起伏波動(dòng)。但在回采初期，特別是老頂?shù)?次來(lái)壓前，工作面瓦斯涌出量相對(duì)較小、且比較均勻。其原因：

　?。?）采空區(qū)長(zhǎng)度較小，工作面丟煤總量較小。

　　（2）老頂尚未跨落，裂隙帶范圍小，還沒(méi)有形成鄰近層瓦斯向采空區(qū)流動(dòng)的通道。

　　回采初期工作面瓦斯來(lái)源比較簡(jiǎn)單，主要是開(kāi)采層本身，這是瓦斯治理工作上有利的一面；在另一方面，采空區(qū)較短，頂板破壞程度較小，在垂直方向上受采動(dòng)影響的范圍也不大，因此一些常用的采空區(qū)抽放方法如采空區(qū)埋管、頂板走向鉆孔、傳統(tǒng)的頂板高抽巷等都不起作用或效果不好。

　　潘一礦在高瓦斯采煤工作面采用了鉆透高抽巷、低位高抽巷等瓦斯抽放新技術(shù)，解決了工作面初采期間的瓦斯的問(wèn)題，目前已成為采煤工作面初采期間治理瓦斯的主要手段。

　　2 工作面初采期間鉆透高抽巷瓦斯抽放技術(shù)

　　即在煤層頂板布置高抽巷，嚴(yán)格控制巷道層位并調(diào)整其傾角，并在開(kāi)切眼向高抽巷打大直徑鉆孔，人為地將二者進(jìn)行溝通，利用高抽巷在初次來(lái)壓前就可抽放采空區(qū)瓦斯。

　　以2622（3）工作面為例。煤層為13－1，工作面走向長(zhǎng)為960m，傾斜長(zhǎng)180m，標(biāo)高為－540～－570m，煤層傾角4°～9°，層厚4.38～5.0m，瓦斯含量為6～12 m³/t，工作面絕對(duì)瓦斯涌出量為20～30 m³/min，綜采放頂煤，采高3m ，放煤高2m。

　?。?）高抽巷層位的選擇。在回風(fēng)巷沿工作面傾斜方向先施工平巷25.3m，然后改為與回風(fēng)巷平行方向按5°爬坡施工，距13－1煤層20m，垂距時(shí)保持水平施工。為了使高抽巷在工作面初采期間即能發(fā)揮作用，至距設(shè)計(jì)長(zhǎng)度剩余60m時(shí)開(kāi)始變向，降低層位，垂距降為10m，即前段60m布置在冒落帶。高抽巷斷面規(guī)格為2.4m×2m，與回風(fēng)巷水平距離為19～20m。

　?。?）頂板穿層鉆孔的施工。在2622（3）工作面回采前，同工作面開(kāi)切眼距回風(fēng)巷5m開(kāi)始每隔2m向高抽巷施工1組頂板穿層鉆孔，鉆孔也要求鉆透高抽巷，孔徑為108mm，孔數(shù)為20個(gè)，鉆孔布置如圖1所示。

圖1 高抽巷穿層鉆孔布置圖

　?。?）抽放效果分析。在2622（3）高抽巷安設(shè)兩路Φ273mm的焊接管，管路接至高抽巷以里100m，抽放口周圍5m架設(shè)木垛保護(hù)。管路接好后，在高抽巷外口砌筑兩道封閉墻，兩道墻之間用水泥灌實(shí)。抽放管與地面抽放系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)接，利用高抽巷通過(guò)鉆孔來(lái)抽放工作面初采期間的瓦斯。

　　2622（3）工作面開(kāi)始回采第3日即開(kāi)始抽放，在40m處（老頂未冒落之前）抽放濃度為15％～20％，抽放流量為6～9 m³/min，抽放率為40％，工作面回風(fēng)流的瓦斯?jié)舛葹?.5％～0.6％；當(dāng)工作面推進(jìn)超過(guò)高抽巷40m（即老頂冒落后），高抽巷抽放量明顯增加，抽放濃度為30％～50％，抽放流量為12～16 m³/min，抽放率在50％以上，工作面回風(fēng)流的瓦斯?jié)舛葹?.5％～0.7％，有效地解決了工作面初采及正常回采期間的瓦斯問(wèn)題。高抽蒼的抽放量隨推進(jìn)距離的變化曲線如圖2所示。

圖2 高抽巷抽放量隨工作面推進(jìn)距離變化曲線圖

　　（4）注意事項(xiàng)。一是高抽巷的層位要處于采空區(qū)裂隙帶內(nèi)；二是高抽巷的水平投影距回風(fēng)巷的平等距離要控制在15～20m范圍內(nèi)，距離過(guò)近會(huì)出現(xiàn)巷道漏氣；距離過(guò)遠(yuǎn)，抽放巷道端頭不處在瓦斯富集區(qū)，抽放效果不好。

　　3 工作面回采初期低位高抽巷瓦斯抽放技術(shù)

　　低位高抽巷是為專門解決采煤工作回采初期的瓦斯問(wèn)題施工的一條短巷道。與高抽巷相比較，其長(zhǎng)度短，層位低，服務(wù)時(shí)間也較短。

　　以2351（1）工作面為例。工作面走向長(zhǎng)997m，傾斜寬185m，煤層傾角8°～10°，煤層厚1.64～2m，煤層自然瓦斯含量為6～7 m³/t，工作面瓦斯絕對(duì)涌出量為15～16 m3/min ，采用高檔普采采煤方法，采高1.9m。

　　3.1 低位高抽巷的層位控制

　　在2351（1）工作面回風(fēng)下幫17°上山施工13m，距煤層頂板法距5m時(shí)改與回風(fēng)巷平行方向施工50m至開(kāi)切眼位置。與回風(fēng)巷的垂直距離為5m，即布置在冒落帶內(nèi)，水平距離為內(nèi)錯(cuò)10m。采用錨桿支護(hù)，斷面規(guī)格為2m×2m。布置如圖3所示。

圖3 低位高抽巷布置示意

3.2頂板穿層鉆孔的施工

　　當(dāng)?shù)臀桓叱橄锸┕さ轿缓螅晒ぷ髅骈_(kāi)切眼向高抽巷施工頂板穿層鉆孔，鉆孔要求鉆透低位高抽巷。鉆孔孔徑為108mm，孔數(shù)為20個(gè)。然后在低位高抽巷外口砌筑封閉墻，將兩路ф219mm瓦斯管從封閉墻內(nèi)引出，與抽放系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)接，利用低位高抽巷通過(guò)穿層鉆孔來(lái)抽放工作面初采期間的瓦斯。其穿透鉆孔大致同前。

　　3.3抽放效果分析

　　開(kāi)始回采第2d時(shí)開(kāi)始抽放，推進(jìn)40 m³/min 時(shí)（老頂未冒落前），抽放流量為3～4m³/min左右，最大可達(dá)5 m³/min 以上，抽放率達(dá)到40％，成功解決了工作面初采期間的瓦斯問(wèn)題。其抽放量隨推進(jìn)距離的變化曲線如圖4所示。

圖4 低位高抽巷抽放量隨工作面推進(jìn)距離變化曲線圖

　　4 工作面尾抽巷瓦斯抽放技術(shù)

　　初采期間采用尾巷也可達(dá)到很好的抽放效果。以2351（1）工作面為例。該工作面煤怪傾角9°，煤厚1.9m煤層自然瓦斯含量為6～7 m³/t，工作面瓦斯絕對(duì)涌出量為16～18 m3/min ，采用綜合機(jī)械化采煤方法，采高1.9m。

　　沿工作面開(kāi)切眼方向跟煤層頂板向上施工7m，然后改與上風(fēng)巷平行方向向煤層頂板施工50m平巷，再改向與上風(fēng)巷貫通，斷面為2.4m×2m。尾抽巷的長(zhǎng)度為50m，與回風(fēng)巷外錯(cuò)6m、當(dāng)工作面回采前，在尾抽巷外口砌筑2道封閉墻，然后將兩路Φ219 mm瓦斯管從封閉墻內(nèi)引出，與地面抽放系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)接，尾抽巷的布置如圖5所示。

圖5 工作面寬慰尾抽巷布置圖

　　工作面開(kāi)始回采第2d尾抽巷即開(kāi)始抽放。在工作面回采初期的50m（老頂未冒落前），抽放流量一直保持在4～6 m³/min ，抽放率達(dá)50％以上，保證了工作面的安全生產(chǎn)。

　　5經(jīng)濟(jì)效益分析

　　（1）解決了高瓦斯采煤工作面初采期間的瓦斯超限問(wèn)題。工作面在初采期間即可進(jìn)行瓦斯抽放，改變了高濃度瓦斯向上隅角流動(dòng)的流場(chǎng)分布狀況，使上隅角處的瓦斯?jié)舛群突仫L(fēng)瓦斯?jié)舛却蠓陆?，解決了初采期間上隅角及回流瓦斯?jié)舛瘸迒?wèn)題，因瓦斯超限斷電造成機(jī)械設(shè)備重負(fù)荷開(kāi)?，F(xiàn)象大大減少，降低了機(jī)械事故發(fā)生的頻率。

　?。?）實(shí)現(xiàn)了工作面的高產(chǎn)高效。高檔普采工作面在初采期間的月產(chǎn)量由原來(lái)的2～3萬(wàn)t提高到3～4萬(wàn)t，綜采工作面在初采期間的月產(chǎn)量由原來(lái)的4～5萬(wàn)t提高到了6～8萬(wàn)t，保證了工作面的高產(chǎn)高效。

　?。?）高抽巷、尾抽巷等專用巷道的斷面不，施工進(jìn)度快，管理簡(jiǎn)單安全，技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理，抽放效果也比上隅角埋管、頂板走向鉆孔等方法理想，因此成為潘一礦目前解決高瓦斯采煤工作面初采和正?；夭善陂g瓦斯問(wèn)題的主要方法。