丁集礦1242（1）工作面瓦斯抽采研究

孫明杰

摘要：丁集礦作為高瓦斯突出礦井，回采11-2煤層關(guān)鍵保護(hù)層工作面瓦斯一直是個難題，通過1242（1）工作面的瓦斯抽采研究，總結(jié)出一套適應(yīng)本礦井的瓦斯治理模式，并起到恨到的瓦斯治理效果。

關(guān)鍵詞：順層孔抽采;高抽巷抽采;抽采效果

一、概況

1242（1）工作面為丁集礦西一11-2采區(qū)的第三個回采工作面，是保護(hù)層開采工作面。工作面的布置方式是上、下順槽，高抽巷，底抽巷的一面四巷布置，上順槽和下順槽平行布置，在回采工作面上方，靠近軌道順槽水平投影60m，距11-2煤層法距約20～30m布置一條高抽巷;在回采工作面下方，在靠近軌道順槽實體煤段平面投影25m位置和在靠近切眼實體煤段平面投影15m位置布置底抽巷預(yù)抽掩護(hù)巷道掘進(jìn)。工作面長度為186m，走向可采長度為1655～1730m，平均為1685m。

該工作面內(nèi)的11-2煤層的平均厚度是2.7m;11-3煤層的厚度平均0.5m，與11-2煤間距為0.7～7.8m，平均為1.1m。11-3煤頂板為細(xì)砂巖直覆，局部為砂質(zhì)泥巖，11-2煤底板發(fā)育11-1煤，與11-2煤間距為2.8m。

11-2煤層瓦斯含量5.6～6.0 m3/t，預(yù)計1242（1）采煤工作面的瓦斯相對涌出量是9.65m3/t。

二、1242（1）工作抽采方法

在1242（1）的工作面回采期間，采用順層孔超前預(yù)抽本煤層瓦斯，高抽巷隨采隨抽裂隙帶瓦斯，軌順采空區(qū)埋管抽采老塘瓦斯，地面鉆井、高抽巷穿層孔預(yù)抽13-1煤瓦斯等。

2.1順層鉆孔抽采

在軌道和運(yùn)輸順槽，需每隔10米的沿巷道方向，打一個順層鉆孔，用來預(yù)抽煤層瓦斯，孔深必須使兩側(cè)鉆孔能夠?qū)印Ｔ?242（1）工作面投產(chǎn)前一個月結(jié)束施工作業(yè)再合茬進(jìn)行抽采。

2.2高抽巷抽采

在煤層開采后的上覆巖層，形成了分離層裂縫以及垂直破斷裂縫。該分離層裂縫提供了通道，在采空區(qū)的高濃度瓦斯的積累和上覆煤巖層的卸壓瓦斯流動的期間助力，也是采空區(qū)高濃度瓦斯的集中區(qū)。對集中區(qū)域內(nèi)的高濃度瓦斯采用高抽巷抽采，可以有效地使采空區(qū)往工作面涌出的瓦斯量降低。

2.3采空區(qū)埋管抽采

工作面在回之前，在軌順安裝一路￠325mm鐵管對上隅角瓦斯進(jìn)行預(yù)計抽采效果

2.4被保護(hù)層13-1抽采

對13-1煤層采用高抽巷施工穿層鉆孔、地面鉆井的形式采取預(yù)抽，穿層鉆孔距離高抽巷內(nèi)，布置數(shù)量是1組/40m，一組有5個，鉆孔穿透13-1煤層進(jìn)入頂板。

三、1242（1）工作面瓦斯抽采效果分析

3.1順層鉆孔瓦斯抽采效果分析

1242（1）工作面的運(yùn)順和軌順內(nèi)，向工作面分別設(shè)置順層鉆孔，抽采半徑為5.0m每10米布置一個。通過對1242（1）工作面運(yùn)順和軌順內(nèi)順層鉆孔抽采管路內(nèi)的瓦斯?jié)舛取⒊椴杉兞窟M(jìn)行統(tǒng)計分析。得到以下結(jié)論：

（1）1242（1）工作面回采期間軌、運(yùn)順層鉆孔抽采管路內(nèi)的瓦斯抽采量和瓦斯?jié)舛瓤傮w上比較穩(wěn)定，抽采瓦斯?jié)舛?～11%、平均4%，抽采瓦斯純量0.12～1.94m3/min、平均0.8m3/min

（2）1242（1）工作面運(yùn)順及軌順內(nèi)順層鉆孔累計瓦斯抽采總量共計為229.41萬m3，占總抽采量的14.2%，其抽采方式對本煤層瓦斯的預(yù)抽效果顯著。

3.2高抽巷瓦斯抽采效果分析

高抽巷抽采主要是在工作面推進(jìn)過程中受采動影響形成泄壓裂隙區(qū)通過高抽巷對抽采工作面及采空區(qū)內(nèi)卸壓區(qū)瓦斯進(jìn)行抽采，根據(jù)1242（1）工作面高抽巷的抽采量可知其瓦斯抽采情況隨工作面推進(jìn)關(guān)系圖如圖1所示。

由圖1可以得到以下的規(guī)律和結(jié)論：

（1）1242（1）高抽巷內(nèi)抽采瓦斯?jié)舛?.3～24%、平均23%，抽采純量5～30.94m3/min、平均25m3/min，高抽巷抽采效果較好。

（2）在1242（1）綜采工作面與切眼相距20m的范圍內(nèi)，其高抽巷抽采時因為1242（1）綜采工作面采空區(qū)頂板巖層裂隙發(fā)育區(qū)范圍還不明顯，且1242（1）高抽巷的抽采未能達(dá)到良好效果，從而使前期高抽巷的瓦斯抽采純量和濃度較低;當(dāng)1242（1）綜采工作面與切眼相距20～100m的范圍時，對高抽巷的瓦斯抽采效果逐漸明顯，1242（1）綜采工作面推進(jìn)高抽巷的瓦斯抽采純量和濃度也在明顯增加，此區(qū)域最大瓦斯抽采濃度為24%，最大純瓦斯抽采量為30.94m3/min。

（3）1242（1）綜采工作面與切眼在450～560m范圍內(nèi)，高抽巷與11-2煤層頂板向上距離22～25米之間，此時抽采效果達(dá)到最佳，也為今后高抽巷抽采的層位提供了數(shù)據(jù)依據(jù)。

（4）經(jīng)統(tǒng)計，1242（1）高抽巷累計抽采純瓦斯量為1338.06萬m3，占1242（1）工作面總抽采量的83.03%。該抽采方式是此工作面瓦斯抽采的重要方式之一，有效的防止了高強(qiáng)度綜采工作面發(fā)生瓦斯災(zāi)害及瓦斯超限等事故。

3.3采空區(qū)瓦斯抽采效果分析

1242（1）工作面老塘埋管抽采管路選擇一條Φ325mm鐵抽采管路，專門抽采工作面上隅角，管路連接到工作面的老塘內(nèi)，采用抗靜電阻燃編織帶裝煤填實上隅角，其瓦斯抽采情況隨工作面推進(jìn)關(guān)系圖如圖2所示。

（1）在1242（1）綜采工作面距離切眼100m范圍內(nèi)時，由于其高抽巷抽采效果未能完全發(fā)揮出作用，老塘瓦斯抽采濃度較高，彌補(bǔ)了此段時間高抽巷未能完全發(fā)揮作用的弱點(diǎn)，在高抽巷完全發(fā)揮作用后，老塘抽采較穩(wěn)定，平均抽采瓦斯?jié)舛葹?.6%，平均抽采純量為0.8m3/min，有效防止住老塘側(cè)瓦斯涌出至回風(fēng)巷中。

四、結(jié)論

1、1242（1）工作面治理瓦斯主要手段為高抽巷抽采，抽采占比83%，層位最好在22-25米之間。

2.多手段立體式抽采方法對于高瓦斯礦井治理瓦斯起關(guān)鍵作用。