淺談治理采煤工作面上隅角瓦斯超限的方法

田龍江

摘要：近幾年，隨著我國煤炭事業(yè)的興起，煤礦開采的愈加深入，瓦斯超過安全限度以及因瓦斯而引起的意外事故頻頻發(fā)生。礦井中的瓦斯問題沒有解決，作業(yè)人員的安全就不能保證。故利用采煤回采期間上隅角瓦斯較高情況淺談采取的方法。

關(guān)鍵詞：工作面；上隅角；瓦斯；超限；治理

雞西市雞東縣興安礦煤礦屬于低瓦斯礦井，礦井的采煤工作面在回采期間，由于臨近層瓦斯大量涌出，采空區(qū)頂板不及時跨落等原因，造成工作面，上隅角瓦斯偏高，經(jīng)常出現(xiàn)瓦斯超限現(xiàn)象，持續(xù)時間較長，給礦井，職工生命安全帶來極大的威脅，經(jīng)過工程技術(shù)人員認真分析瓦斯超限原因，采用了多種有效的方法，使得采煤上隅角瓦斯超限現(xiàn)象得到治理，確保了工作面回采期間的安全。

一、采煤工作面上隅角的瓦斯來源

采煤工作面上隅角瓦斯來源分析：一是工作面煤壁及落煤涌出，二是采空區(qū)中來自鄰近煤（巖）層、遺煤的瓦斯。采空區(qū)瓦斯來源為下分層煤。經(jīng)現(xiàn)場測定：（1）在工作面架前和架中測得絕對瓦斯涌出量共計1.18m3/min（煤壁瓦斯?jié)舛茸畲筮_到0.3%）。（2）工作面下隅角機尾向外15m處測得絕對瓦斯涌出量為1.92m3/min，（3）經(jīng)計算工作面下隅角絕對瓦斯涌出量為0.74m3/min。綜上所述：回采期間，煤壁絕對瓦斯涌出量占65.5%，采空區(qū)瓦斯絕對涌出量占34.5%其中包括工作面下隅角絕對瓦斯涌出量占6.46%。工作面煤壁及落煤瓦斯涌出是瓦斯涌出的主要來源。

二、采煤上隅角瓦斯超限的原因

采面上隅角靠近煤壁和采空區(qū)側(cè)，風(fēng)流速度很低，局部處于渦流狀態(tài)。這種渦流使采空區(qū)涌出的瓦斯難以進入到主風(fēng)流中，從而使高濃度瓦斯在上隅角附近循環(huán)運動而聚集在渦流區(qū)中，形成了上隅角的瓦斯超限。若工作面上隅角出現(xiàn)滯后回柱，除上隅角存在的渦流區(qū)外，在靠近切頂排處會出現(xiàn)微風(fēng)區(qū)，采空區(qū)漏出的瓦斯在此處積聚，更容易形成上隅角的瓦斯超限。

三、治理辦法

（一）設(shè)置上隅角檔風(fēng)簾

當采煤工作面上隅角出現(xiàn)瓦斯超限時，在靠近采煤工作面上端頭以下6米處斜掛一擋風(fēng)筒風(fēng)簾，同時為了減少經(jīng)過老塘進入工作面上隅角的風(fēng)量，在下端頭最后一排端頭支柱處增設(shè)一道擋風(fēng)簾。通使之將工作面的風(fēng)流一分為二，利用風(fēng)簾引導(dǎo)較多的風(fēng)流流經(jīng)上隅角，以稀釋上隅角高濃度瓦斯。此方法效果不是特別明顯，因此只可降低即將要超限或是在超限臨界值時的情況。存在缺點是當前移上巷末端支護時，會造成短時間瓦斯超限。

（二）加大工作面風(fēng)量

經(jīng)過長時間的現(xiàn)場觀察，發(fā)現(xiàn)在工作面正常供風(fēng)的情況下，靠有限速度的風(fēng)流來驅(qū)散上隅角渦流積聚區(qū)的瓦斯是不可能的，工作面風(fēng)流對上隅角渦流區(qū)積聚瓦斯的驅(qū)散，主要靠工作面風(fēng)流與上隅角瓦斯積聚區(qū)間空氣的對流和主風(fēng)流的擴散作用。采用增大風(fēng)量的辦法，雖然可使上隅角積聚區(qū)瓦斯與工作面主風(fēng)流的對流作用加大，相應(yīng)降低了上隅角瓦斯?jié)舛?，但對上端頭老塘內(nèi)頂板突然垮落造成的瓦斯超限現(xiàn)象仍然不能解決，且增加了工作面通風(fēng)費用。同時有以下缺點：一造成鄰近采掘工作面的供風(fēng)量下降；二使采面風(fēng)流中的粉塵濃度增加。三若采空區(qū)內(nèi)存在其它漏風(fēng)通道，則會增大此漏風(fēng)量。

（三）尾巷排放法

此方法是使工作面一部分風(fēng)流流經(jīng)上隅角、采空區(qū)、聯(lián)絡(luò)眼到尾巷，以達到?jīng)_淡、排出瓦斯的目的。利用尾巷與工作面采空區(qū)的壓力差達到排放高瓦斯的目地。優(yōu)點是利用已有的巷道，不需要增加巷道，經(jīng)濟實用。缺點是如有自燃發(fā)火煤層容易造成煤層自燃現(xiàn)象，所以有煤層自燃的煤層禁止使用本法。

（四）由上行通風(fēng)改成下行通風(fēng)

我礦的采煤全部是采用上行通風(fēng)，由于采煤工作面涌出的瓦斯比空氣輕，其自然流動的方向和上行風(fēng)的方向一致，風(fēng)流流動和局部的瓦斯積存，容易造成瓦斯上隅角積聚，下行風(fēng)的方向與瓦斯自然流動方向相反，二者易于混合且不易出現(xiàn)瓦斯層狀流動和局部積存的現(xiàn)象，能防止上隅角瓦斯積聚。缺點是由于運輸設(shè)備電器全部在下巷，回風(fēng)中的瓦斯全部經(jīng)過下巷電器設(shè)備，給下巷的瓦斯管理帶來困難，同時下巷是運輸巷，又增加了漏風(fēng)，降低了工作面的有效風(fēng)量。

（五）瓦斯抽放仰角鉆施工

采煤工作面采空區(qū)分昌落帶、裂隙帶和彎曲下沉帶；在采煤工作面回風(fēng)巷內(nèi)直接布置鉆場，從頂板開孔。鉆孔布置方式：可利用回采工作面回風(fēng)順槽已有的掘進抽放鉆場鉆場，或新開鉆場，鉆場間距為60m，鉆孔水平方位為面向采空區(qū)方向同煤層走向分別呈12度、24度夾角布置；鉆孔垂直方位為面向采空區(qū)方向分別呈10度、20度水平夾角布置。其終孔點保證在冒落拱上方1-2米的老頂裂隙帶內(nèi)。

1.鉆場規(guī)格：3m（深）x 4m（寬）x 2.5m（高）。

2.鉆孔直徑：94mm，

3.鉆孔長度：75m，

一是鉆孔的終孔層位位于裂隙帶上部界限，二是鉆孔進人卸壓區(qū)的層位位于冒落帶頂部、裂隙帶下部界限以上。

四、結(jié)語

采面工作面上隅角出現(xiàn)瓦斯超限后，根據(jù)瓦斯來源及瓦斯超限的濃度立即采取相應(yīng)的措施，根據(jù)以上方法其中尾巷法和瓦斯抽放仰角鉆的效果最好。

參考文獻

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