杜兒坪礦68305工作面瓦斯分析及治理

代雪鋒

摘 要：68305綜采工作面位于杜兒坪礦北三十五尺盤區，屬于高瓦斯盤區，瓦斯治理難度比較大，工作面采用“U型”通風方式，通過對68305工作面進行瓦斯來源進行分析，采取一些措施降低瓦斯涌出量，達到杜絕工作面瓦斯超限的目的。

關鍵詞：高瓦斯；瓦斯治理；瓦斯超限；瓦斯處理

1 工作面概況

工作面走向長1128m，采長236m，平均采高4.8m，可采儲量147萬噸。根據北三盤區已回采的8#煤層及相鄰工作面回采期間，結合分源預測法計算結果，預計68305工作面回采期間絕對瓦斯涌出量為43m3/min，其中風排瓦斯涌出量預計為15m3/min，抽采瓦斯量為28m3/min，抽采率為65.1%。

2 瓦斯來源分析

2.1 開采層（包括圍巖）瓦斯涌出分析

68305工作面所屬北三8#煤盤區，原始噸煤瓦斯含量為6.94～10.98m3/t，平均為9.71m3/t。工作面回采期間，卸壓區煤層壓力受采動影響重新分布，煤層中瓦斯解吸量增大，致使開采層（包括圍巖）瓦斯向工作面涌出量增大。

根據下式計算68305工作面開采層（包括圍巖）的相對瓦斯涌出量：

q開采=k1×k2×k3×m/M×（Wo-Wc）

其中：q開采-回采工作面開采層相對瓦斯涌出量，m3/t；k1-圍巖瓦斯涌出系數，取1.3；k2-工作面丟煤瓦斯涌出系數，取1.09；k3-采區內準備巷道預排瓦斯對開采層瓦斯涌出影響系數，系數k3按下式確定：k3=（L-2h）/L；L-工作面長度；h-巷道瓦斯預排等值寬度，取12.4m；m-開采層厚度，取各煤層的平均厚度；M-工作面采高，取4.8m；W0-煤層瓦斯含量，取9.71m3/t；Wc-運出礦井后煤的殘存瓦斯含量，取2.73m3/t；

則開采層相對瓦斯涌出量為：

Q開采=k1×k2×k3×m/M×（Wo-Wc）

=1.3×1.09×（236-2×12.4）/236×5.28/4.8×（9.71-2.73）=9.78m3/t

根據68305工作面日產量為4501t計算，68305工作面開采層（包括圍巖）絕對瓦斯涌出量為Q本=9.78×4501÷1440=30.56m3/min。

則開采層（包括圍巖）瓦斯涌出占68305工作面絕對瓦斯涌出量的比例為：

η=Q本/Q絕8#=30.56m3/min÷43m3/min=71.07%

式中：Q絕8#-8#煤層68305工作面預計瓦斯絕對涌出量。

根據以上計算，68305工作面在回采期間，開采層（包括圍巖）瓦斯涌出量占68305工作面絕對瓦斯涌出量的比例為71.07%。

2.2 上、下鄰近層瓦斯涌出及采空區瓦斯積聚分析

（1）上鄰近7#煤層厚度分別為1m，距8#煤頂板層間距為

31.62m～22.98m，7#煤處在8#煤冒落帶范圍內，工作面回采期間，7#煤層全部冒落，落煤瓦斯以及采空區遺煤瓦斯大量積聚在工作面采空區并涌向工作面。（2）下鄰近層9#煤層煤厚平均為3.3m，層間距平均為1.7m，68305工作面回采期間下鄰近層9#煤層受采動影響，原始煤層壓力平衡遭到破環，大量卸壓瓦斯經底板涌向68305工作面。

3 通風系統

工作面采用“U型”通風方式（即工作面采用68305機軌合一巷進風，68305回風巷回風）

4 抽采工程

針對工作面瓦斯來源，在工作面采取以下瓦斯抽采措施，降低工作面回采期間的瓦斯涌出量。

4.1 本煤層鉆孔抽采

在68305機軌巷和68305回風巷停采線至切眼范圍內施工本煤層瓦斯抽采鉆孔，孔深為220m，孔徑為113mm，間距為5m，對工作面本煤層進行采前預抽和回采期間的邊采邊抽。本煤層瓦斯抽采量為4.5m3/min。

4.2 高位順層鉆孔和高抽巷巷道抽采

在68305高抽巷內向68305回風巷側施工鉆孔，孔深為90m（鉆孔伸入68305采空區120m），孔徑為113mm，間距為10m，垂直于工作面走向，鉆孔終孔層位距8#煤頂板分別為45m、50m，對68305工作面裂隙帶內瓦斯進行高抽巷巷道密閉抽采。高抽巷瓦斯抽采量為20m3/min。

4.3 底抽巷本煤層瓦斯抽采

68305底抽巷本煤層鉆孔由68305底抽巷向68305工作面方向施工，抽采工作面下臨近層瓦斯。底抽巷瓦斯抽采量為1.0m3/min。

4.4 上隅角埋管抽采

在68305工作面回風巷鋪設一趟Ф450mm瓦斯抽采管路，對接至68305移動泵站。用移動泵抽采68305工作面上隅角積聚的瓦斯，上隅角管子每隔3根管子抽采區負責斷開抽采管路。上隅角瓦斯抽采量為1.5m3/min。

4.5 橫貫埋管抽采

在68305工作面回風巷與底抽巷的橫貫內埋設Ф315mm瓦斯抽采管路，對接至68305底抽巷Ф315mm瓦斯抽采管路，通過分源抽采低濃系統進行抽采。橫貫埋管瓦斯抽采量為1.0m3/min。

4.6 初采期間瓦斯治理措施

初采期間除68305工作面本煤層鉆孔及68305底抽巷本煤層抽采鉆孔外，在68305高抽巷向68305工作面切眼范圍內施工10個高位順層鉆孔，鉆孔交替施工，鉆孔終孔位置距8#煤頂板分別為30m、35m，孔深90m，深入采空區120m。抽采工作面初采期間采空區冒落帶積聚的瓦斯，保障工作面在初采期間的安全生產。

總之，通過采取一系列措施，68305綜采工作面瓦斯得到有效治理，為杜兒坪礦北三十五尺盤區瓦斯治理提供了寶貴經驗。

參考文獻

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