瓦斯嚴(yán)重工作面的綜合治理
作者：中國礦業(yè)商務(wù)網(wǎng)
2008-04-11 00:00
來源：不詳
1 工作面概況
平崗煤礦設(shè)計(jì)能力72萬t/a，可采煤層7層，為高瓦斯礦井。瓦斯涌出量為15.4m3/t。現(xiàn)工采一采區(qū)14#層右四工作面，開采深度400～500m，為瓦斯嚴(yán)重工作面。工作面平均長(zhǎng)度183m，可采走向900m，平均采高1.8～2.0m，采用綜合機(jī)械化采煤，工作面生產(chǎn)能力可達(dá)3 500t/d。預(yù)測(cè)瓦斯相對(duì)涌出量最大18.51 m3/t絕對(duì)涌出量最大可達(dá)45 m3/min。工作面采用全負(fù)壓通風(fēng)，配風(fēng)量經(jīng)幾次調(diào)整增為1 210 m3/min。工作面下巷斷面8.8 m2，上巷斷面6.2 m2，由于瓦斯涌出量特別大，嚴(yán)重制約生產(chǎn)，最高日產(chǎn)量?jī)H達(dá)到1 000t，瓦斯涌出量為34.6 m3/min，瓦斯經(jīng)常超限，最多每天可達(dá)30余次。如何治理該工作面的瓦斯是保證安全、提高生產(chǎn)能力的關(guān)鍵所在，只靠通風(fēng)根本無法使瓦斯?jié)舛冉档?a href=http://www.treasurewfy.com/czgc/ target=_blank class=infotextkey>規(guī)程允許的界限以下，為此我們采用風(fēng)排、抽排和專用瓦斯尾巷相結(jié)合的綜合治理措施，使日產(chǎn)量最高達(dá)3 500t，保證了安全生產(chǎn)。
2 瓦斯來源及治理方法
根據(jù)該工作面實(shí)際生產(chǎn)過程中的觀測(cè)結(jié)果，其瓦斯變化（如圖1）本層瓦斯涌出最為15.7 m3/min，占總涌出量的61.3%，依據(jù)該工作面的瓦斯涌出情況和所在采區(qū)的通風(fēng)能力和系統(tǒng)情況，增加配風(fēng)量已是不可能的，要保證安全生產(chǎn)就必須采用綜合治理措施（見圖2、圖3），現(xiàn)場(chǎng)同時(shí)采取了以下幾種方法進(jìn)行綜合治理。
圖1 瓦斯來源實(shí)測(cè)曲線
?。?）采用局部抽放泵進(jìn)行上隅角抽放。采用Ф300mm卷管1 400m，Ф200mm卷管1 400m,DY-6型局部抽放泵5臺(tái)，3臺(tái)開機(jī)2臺(tái)備用，工作面上隅角處采用骨架風(fēng)筒與卷管連接（見圖2）。
圖2 工作面上隅角的治理方法
?。?）采用局部抽放泵頂板高抽鉆孔抽放。采用Ф200mm卷管1 400m，2臺(tái)DY-6型局部抽放泵2臺(tái)，1臺(tái)開機(jī)1臺(tái)備用；每隔50mm設(shè)1個(gè)鉆場(chǎng)，每1個(gè)鉆場(chǎng)布置3～5個(gè)鉆孔，孔深70～80m，終孔位于巷道頂板8～10m，孔徑90mm（見圖3）。
圖3 采煤工作面系統(tǒng)示意圖
?。?）采用志用瓦斯尾巷排放瓦斯。采用專用瓦斯尾排巷道排放瓦斯。按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：采煤工作面瓦斯涌出量超過20m/min，抽排率達(dá)到25％以上，增大風(fēng)量達(dá)到最高允許風(fēng)速，其回風(fēng)流瓦斯?jié)舛热圆环稀?a href=http://www.treasurewfy.com target=_blank class=infotextkey>煤礦安全規(guī)程》要求，經(jīng)批準(zhǔn)可以采用韌用瓦斯尾排巷道排放瓦斯，但其瓦斯?jié)舛炔坏酶哂?.5％。如圖2、圖3中的專用瓦斯尾排巷道。
3 治理效果
通過實(shí)測(cè)工作面實(shí)際瓦斯涌出總量為40.55 m3/min。①上巷回風(fēng)450 m3/min，回風(fēng)瓦斯?jié)舛葹?.8％，排出瓦斯量為3.6 m3/min，瓦斯?jié)舛扔砍隹偭康?％。②鉆孔流量為13 m3/min，瓦斯?jié)舛?0％，抽出瓦斯量為8.3 m3/min，占瓦斯涌出總量的20.5％，③上隅角兩排抽放管路合計(jì)流量為95 m3/min，瓦斯?jié)舛葹?2％，抽出瓦斯量為11.4 m3/min，占瓦斯涌出量的28.1％。④專用瓦斯尾排風(fēng)量690 m3/min，瓦斯?jié)舛葹?.5%，排出瓦斯量為17.25 m3/min，占瓦斯涌出總量的42.5％。②、③兩項(xiàng)抽放總量為19.7 m3/min，占瓦期涌出總量的48.6％，即：抽放率為48.6％。
4 需要注意問題
（1）工作面上隅角的管理。為使兩抽排管能吸入盡可能高濃度的瓦斯，必須設(shè)置擋風(fēng)障并及時(shí)調(diào)整吸入口的位置使吸入口的瓦斯?jié)舛仍黾樱瑫r(shí)應(yīng)采用擋風(fēng)障等措施使得上隅角的瓦斯?jié)舛确?a href=http://www.treasurewfy.com/czgc/ target=_blank class=infotextkey>規(guī)程規(guī)定。
?。?）在工作面瓦斯涌出量很大的時(shí)候，應(yīng)盡量加大專用瓦斯尾排巷道的風(fēng)量，但回風(fēng)巷道的配風(fēng)量必須滿足最低風(fēng)速的要求。
?。?）抽排管路吸入口各排出口的管理必須加強(qiáng)，灑水消塵，禁止非專業(yè)人員入內(nèi)。
（4）在縮抽排管時(shí)易造成上隅角短時(shí)間瓦斯?jié)舛壬仙?，?yīng)停止其它作業(yè)和切斷回風(fēng)巷和工作面電源。
（5）正常生產(chǎn)時(shí)需指定專門人員管理風(fēng)障，隨工作面支架的移動(dòng)及時(shí)調(diào)整，保證其抽排系統(tǒng)發(fā)揮作用。
?。?）抽放鉆孔的參數(shù)應(yīng)根據(jù)不同的工作面布置、頂板冒落情況及施工械具確定，保證其抽放效果。
?。?）由于綜合作業(yè)量非常繁重應(yīng)組織專門隊(duì)伍負(fù)責(zé)瓦斯治理相關(guān)工作。
平崗煤礦設(shè)計(jì)能力72萬t/a，可采煤層7層，為高瓦斯礦井。瓦斯涌出量為15.4m3/t。現(xiàn)工采一采區(qū)14#層右四工作面，開采深度400～500m，為瓦斯嚴(yán)重工作面。工作面平均長(zhǎng)度183m，可采走向900m，平均采高1.8～2.0m，采用綜合機(jī)械化采煤，工作面生產(chǎn)能力可達(dá)3 500t/d。預(yù)測(cè)瓦斯相對(duì)涌出量最大18.51 m3/t絕對(duì)涌出量最大可達(dá)45 m3/min。工作面采用全負(fù)壓通風(fēng)，配風(fēng)量經(jīng)幾次調(diào)整增為1 210 m3/min。工作面下巷斷面8.8 m2，上巷斷面6.2 m2，由于瓦斯涌出量特別大，嚴(yán)重制約生產(chǎn)，最高日產(chǎn)量?jī)H達(dá)到1 000t，瓦斯涌出量為34.6 m3/min，瓦斯經(jīng)常超限，最多每天可達(dá)30余次。如何治理該工作面的瓦斯是保證安全、提高生產(chǎn)能力的關(guān)鍵所在，只靠通風(fēng)根本無法使瓦斯?jié)舛冉档?a href=http://www.treasurewfy.com/czgc/ target=_blank class=infotextkey>規(guī)程允許的界限以下，為此我們采用風(fēng)排、抽排和專用瓦斯尾巷相結(jié)合的綜合治理措施，使日產(chǎn)量最高達(dá)3 500t，保證了安全生產(chǎn)。
2 瓦斯來源及治理方法
根據(jù)該工作面實(shí)際生產(chǎn)過程中的觀測(cè)結(jié)果，其瓦斯變化（如圖1）本層瓦斯涌出最為15.7 m3/min，占總涌出量的61.3%，依據(jù)該工作面的瓦斯涌出情況和所在采區(qū)的通風(fēng)能力和系統(tǒng)情況，增加配風(fēng)量已是不可能的，要保證安全生產(chǎn)就必須采用綜合治理措施（見圖2、圖3），現(xiàn)場(chǎng)同時(shí)采取了以下幾種方法進(jìn)行綜合治理。
圖1 瓦斯來源實(shí)測(cè)曲線
?。?）采用局部抽放泵進(jìn)行上隅角抽放。采用Ф300mm卷管1 400m，Ф200mm卷管1 400m,DY-6型局部抽放泵5臺(tái)，3臺(tái)開機(jī)2臺(tái)備用，工作面上隅角處采用骨架風(fēng)筒與卷管連接（見圖2）。
圖2 工作面上隅角的治理方法
?。?）采用局部抽放泵頂板高抽鉆孔抽放。采用Ф200mm卷管1 400m，2臺(tái)DY-6型局部抽放泵2臺(tái)，1臺(tái)開機(jī)1臺(tái)備用；每隔50mm設(shè)1個(gè)鉆場(chǎng)，每1個(gè)鉆場(chǎng)布置3～5個(gè)鉆孔，孔深70～80m，終孔位于巷道頂板8～10m，孔徑90mm（見圖3）。
圖3 采煤工作面系統(tǒng)示意圖
?。?）采用志用瓦斯尾巷排放瓦斯。采用專用瓦斯尾排巷道排放瓦斯。按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：采煤工作面瓦斯涌出量超過20m/min，抽排率達(dá)到25％以上，增大風(fēng)量達(dá)到最高允許風(fēng)速，其回風(fēng)流瓦斯?jié)舛热圆环稀?a href=http://www.treasurewfy.com target=_blank class=infotextkey>煤礦安全規(guī)程》要求，經(jīng)批準(zhǔn)可以采用韌用瓦斯尾排巷道排放瓦斯，但其瓦斯?jié)舛炔坏酶哂?.5％。如圖2、圖3中的專用瓦斯尾排巷道。
3 治理效果
通過實(shí)測(cè)工作面實(shí)際瓦斯涌出總量為40.55 m3/min。①上巷回風(fēng)450 m3/min，回風(fēng)瓦斯?jié)舛葹?.8％，排出瓦斯量為3.6 m3/min，瓦斯?jié)舛扔砍隹偭康?％。②鉆孔流量為13 m3/min，瓦斯?jié)舛?0％，抽出瓦斯量為8.3 m3/min，占瓦斯涌出總量的20.5％，③上隅角兩排抽放管路合計(jì)流量為95 m3/min，瓦斯?jié)舛葹?2％，抽出瓦斯量為11.4 m3/min，占瓦斯涌出量的28.1％。④專用瓦斯尾排風(fēng)量690 m3/min，瓦斯?jié)舛葹?.5%，排出瓦斯量為17.25 m3/min，占瓦斯涌出總量的42.5％。②、③兩項(xiàng)抽放總量為19.7 m3/min，占瓦期涌出總量的48.6％，即：抽放率為48.6％。
4 需要注意問題
（1）工作面上隅角的管理。為使兩抽排管能吸入盡可能高濃度的瓦斯，必須設(shè)置擋風(fēng)障并及時(shí)調(diào)整吸入口的位置使吸入口的瓦斯?jié)舛仍黾樱瑫r(shí)應(yīng)采用擋風(fēng)障等措施使得上隅角的瓦斯?jié)舛确?a href=http://www.treasurewfy.com/czgc/ target=_blank class=infotextkey>規(guī)程規(guī)定。
?。?）在工作面瓦斯涌出量很大的時(shí)候，應(yīng)盡量加大專用瓦斯尾排巷道的風(fēng)量，但回風(fēng)巷道的配風(fēng)量必須滿足最低風(fēng)速的要求。
?。?）抽排管路吸入口各排出口的管理必須加強(qiáng)，灑水消塵，禁止非專業(yè)人員入內(nèi)。
（4）在縮抽排管時(shí)易造成上隅角短時(shí)間瓦斯?jié)舛壬仙?，?yīng)停止其它作業(yè)和切斷回風(fēng)巷和工作面電源。
（5）正常生產(chǎn)時(shí)需指定專門人員管理風(fēng)障，隨工作面支架的移動(dòng)及時(shí)調(diào)整，保證其抽排系統(tǒng)發(fā)揮作用。
?。?）抽放鉆孔的參數(shù)應(yīng)根據(jù)不同的工作面布置、頂板冒落情況及施工械具確定，保證其抽放效果。
?。?）由于綜合作業(yè)量非常繁重應(yīng)組織專門隊(duì)伍負(fù)責(zé)瓦斯治理相關(guān)工作。
