高瓦斯礦井瓦斯綜合治理技術實踐

李法海

（山西煤炭運銷集團長治有限公司，山西 長治 046000）

福達煤礦8號煤層二采區工作面瓦斯濃度的升高，嚴重威脅井下安全生產和高產高效。福達煤礦針對本煤層與采空區瓦斯涌出的現狀，從鄰近層、本煤層、采空區、上隅角四個方面綜合治理，降低了工作面瓦斯濃度。

1 礦井工作面的瓦斯概況

福達煤礦80208工作面處于+1060水平，位于井田8號煤層二采區。工作面標高+929m～+991 m，回風順槽高，運輸順槽低，平均落差28m。走向長度1273m（可采推進長度1091.5 m），傾向長度160 m，面積203680 m2。工作面按真方位角34°布置。8號煤層相對瓦斯涌出量25.08m3/t，絕對瓦斯涌出量23.74m3/min。礦井總進風量4671m3/min，礦井通風阻力1520Pa。8號煤層透氣系數0.014 m2/MPa2·d，煤層百米鉆孔瓦斯涌出量0.048 m3/min·hm，煤層百米鉆孔瓦斯涌出衰減系數0.018d-1。原煤瓦斯含量7.82m3/t，殘存瓦斯含量3.35m3/t。

2 礦井瓦斯的抽采系統

瓦斯抽采泵站的分布及參數，如表1所示。

表1 瓦斯抽采泵站的分布及參數

2.1 鄰近層的高位鉆場瓦斯抽放

高位抽放鉆場間距40 m，每個鉆場內按9°～11°向頂板裂隙帶打深130 m的高位鉆孔7個，呈扇形布置，孔徑113 mm。老頂初次來壓形成裂隙帶后，隨著采動影響，離層區內巖石破碎，促使采空區瓦斯向上運移及鄰近層受壓解吸瓦斯，鉆孔抽放量增大。管道內混合氣體流量平均24.5 m3/min，瓦斯濃度51%，高位鉆場有效阻截了向工作空間運移的瓦斯，降低了上隅角的瓦斯濃度。

圖1 鄰近層瓦斯抽放簡圖

2.2 本煤層的瓦斯預抽

8號煤層透氣性系數小于0.1m2/MPa2·d，屬于較難抽放煤層，根據預抽經驗，應采取密集鉆孔抽放，預抽時間不小于180d。利用瓦斯抽放管路可在工作面回風順槽打順層抽放鉆孔，對本煤層瓦斯預抽，鉆孔間距2 m，鉆孔深度80 m，封孔深度6 m，管路平均流量穩定在0.463 m3/min，瓦斯濃度穩定在18%～23%之間。本煤層的預抽，降低了煤層內瓦斯含量，從而降低了生產中瓦斯涌出量，保證了工作面的安全生產。如表2所示，見圖2。

2.3 采空區的瓦斯抽放

回采工作結束后，采空區內仍有大量瓦斯，若不及時對密閉的采空區進行抽放，就會導致大量的游離瓦斯涌向下一個采掘工作面，使其瓦斯含量增加。故在采空區密閉墻后安設抽放管路，使采空區瓦斯在負壓下，經抽放管抽出。采空區密閉墻插管抽放瓦斯，是解決采空區瓦斯向外涌出的一項有效措施，但要密閉墻密閉性好，才能保證抽放瓦斯的濃度。密閉墻兩端用普通建筑用磚砌成，里外圍墻，厚度不小于0.5m。為保證密閉性，要將巷道四周墻壁挖出深約0.5 m的槽溝，將建筑用磚鑲嵌進去，中間留有不小于2 m的空間再用黃土夯實，密閉墻總厚為3.0m，并將瓦斯管放在閉墻上部。未抽放前要用堵盤將瓦斯管外口堵嚴，以免向外泄漏瓦斯。

表2 高位鉆孔與本煤層鉆孔的抽放數據

圖2 本煤層與采空區瓦斯抽放簡圖

2.4 上隅角的瓦斯抽放

由于風流在上隅角處的方向突然改變，風流流向外側產生渦流流態，采空區內瓦斯受風流傳播和擴散的雙重作用，致使采空區涌出的高濃度瓦斯在此處積聚。故在采煤工作面上隅角安裝的抽采管路距上隅角30 m時，將伸縮負壓風筒與上隅角抽采管路連接，并將風筒伸向上隅角位置。在回采工作面液壓支架移動前，要對上隅角加強支護，打設2～3根木支柱，防止上隅角頂板冒落，給上隅角抽放創造好抽放空間，后用汽包封閉上隅角，才可取得良好抽放效果。

3 結束語

福達煤礦從四個方面綜合治理80208工作面瓦斯，降低了回采工作面的瓦斯涌出量和上隅角的瓦斯濃度，解決了瓦斯超限影響工作面回采進尺，提高了煤炭產量。這對高瓦斯礦井深部煤層的瓦斯治理是個寶貴經驗。

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