綜采工作面瓦斯分布規律及防治措施分析

韓曉強

摘要：文中對5802綜采工作面沿著煤層傾向及走向方向的瓦斯涌出規律進行分析，并從加強回采面通風、上隅角瓦斯防治、加強礦壓觀測、加強回采面瓦斯抽采等方面提出了綜采面瓦斯防治措施，以期能更好的對瓦斯進行治理，保證回采面的安全生產。

關鍵詞：綜采工作面;瓦斯涌出;瓦斯防治

隨著科學技術的不斷向前發展，煤礦的機械化、自動化水平日益提升，單個回采工作面的產量得到顯著的提升，數百萬噸甚至千萬噸回采面也不斷的增加，采煤工作面煤炭產量大、推進的速度較快、煤體的破碎程度顯著增加，大量的瓦斯從破碎的煤體中涌出，時常會引起回采工作面回瓦斯超限。因此，有必要針對綜采工作面的具體情況，對瓦斯分布情況進行研究，有針對性的采用瓦斯防治措施，以便保障礦井的安全高效生產。

1礦井概況

山西某礦位于山西中部，為兼并整合主體礦井，礦井的保有煤炭儲量在2.4億t，設計的礦井產量在600萬t/a，井田面積在7.463lkm2，礦井開拓采用斜井一平硐方式，采用綜采一次采全高生產工藝，礦井為低瓦斯礦井，煤層具有自燃發火特性。礦井的通風方式采用中央并列式，主斜井，平硐進風，回風斜井回風。現井下正常開采的工作面為5802綜采工作面，開采的5號煤層厚度平均在4.6m，煤層瓦斯含量為5m3/t，煤層的直接頂為泥巖，厚度在4.5m，直接底為泥巖，厚度在3.5m。

2瓦斯涌出分布規律分析

2.1回采面瓦斯測點布置

在回采工作面從工作面的進風巷（端頭位置）向回風巷（端尾位置）每隔15m設置一個瓦斯測站，分別用I、II、III--…等進行表示，具體布置如圖1所示，沿著回采面走向上從煤壁向采空區方向布置測線，一個測線工布置5個測點，共布置45個測點。

2.2走向方向瓦斯分布規律

2.2.1端頭位置

在工作面的進風側（端頭位置）取測試單元為I，從1號～5號測點，瓦斯的濃度呈現上升趨勢，但是整體的濃度變化不大。主要是由于該位置處于回采面進風巷與回采面切眼的交叉位置，位置處的風流量較大，整體的瓦斯濃度呈現出紊流狀態，采煤面遺落的瓦斯被風流稀釋，同時由于此處位置有漏風，造成煤層瓦斯向采空區內出現運移，因此，在I位置處瓦斯濃度不高。

2.2.2回采面中部

在回采面中部位置，即在V、Ⅵ測站位置，從煤壁向采空區方向（1號～5號測點），瓦斯濃度整體上具有增加的趨勢，在該位置處測點的瓦斯濃度要較I測站（端頭位置）處的瓦斯濃度高。在回采面中部V、Ⅵ測站，在1-5號測點處側定的瓦斯濃度平均為0.12%，煤壁處的瓦斯濃度最高，平均在0.21%，在立柱位置處瓦斯濃度在0.06%，在靠近采空區側瓦斯濃度在0.16%。出現上述情況的主要原因是由于在靠近回采面煤壁位置風流速度較小，在靠近回風面采空區側由于通風漏風造成風流將采空區內的高濃度瓦斯帶出，因而在采空區側瓦斯濃度值較高。

2.2.3回采面端尾

在回采工作面的端尾（回風側），也就是在Ⅸ測站位置，在從回采面煤壁向采空區方向（1號～5號測點），瓦斯濃度分布情況呈現出拋物線狀，在回采面煤壁處的瓦斯濃度值最高，最大為0.22%，其次為回采面靠近采空區側最大為0.19%，在回采面的立柱位置瓦斯濃度最大值在0.11%。

綜上分析，瓦斯在5802綜采工作面分布規律如下：在回采面的下部位置（進風巷側）瓦斯濃度值較低，距回采面煤壁的距離越遠，瓦斯濃度值越高，在這個位置，瓦斯來源主要是煤壁瓦斯涌出;在回采面的中上部位置，回采面瓦斯沿著煤壁、行人通道、支架立柱、采空區方向瓦斯濃度呈現出高一低一高的分布趨勢，瓦斯涌出來源主要是回采面煤壁及采空區瓦斯。

2.3浩傾向瓦斯分布規律

在回采工作面傾斜方向上從I號測站向X測站，瓦斯濃度呈現出逐漸增加的趨勢，在回采面的端部位置（進風巷）瓦斯濃度值最低，在II及III測站位置，瓦斯濃度呈現出顯著增加，從Ⅳ到Ⅸ測站位置，瓦斯濃度雖有變化，但是瓦斯濃度變化幅度不明顯。根總體來說，瓦斯濃度分布沿著進風巷向回風巷側整體呈現出增高的趨勢，在綜采面的下部位置，瓦斯濃度變化較小，在綜采工作面中部位置及中下部位置瓦斯濃度出現較大的增加，說明綜采面中下部的瓦斯涌出主要來源于回采面的煤壁及開采的落煤，在綜采工作面的中上部及尾部位置瓦斯涌出不僅僅回采面煤壁及落煤，而且采空區瓦斯也占據到一定的份額。

3瓦斯防治措施

3.1回采面通風、上隅角瓦斯防治、加強礦壓觀測、加強回采面瓦斯抽采

在綜采面進行回采推進的過程中，由于回采面的煤壁及遺落的煤層中瓦斯涌出占據到較大部分，因此，在保證回采面風速不超過相關標準的前提下應盡量的增加回采面的供風量，以便減少回采面瓦斯聚集。若回采面采用下行通風方式時，應采用專用的方式防治在回采面采煤機處出現瓦斯聚集，在采煤機截割滾筒或者牽引部位可以采用水引噴射器方式吹散聚集的瓦斯。同時應加強對回采面頂板處供風量，防止瓦斯在回采面頂板處出現聚集。

3.2上隅角瓦斯防治

由于回采面采空區內遺留有落煤及鄰近的煤層中瓦斯通過裂隙向采空區內涌出，造成回采面采空區瓦斯濃度較高，在回采面通風過程中出現漏風，就會將一些采空區處的高濃度瓦斯帶出到回采面回風巷側，從而造成上隅角處瓦斯出現聚聚。可以采用高位瓦斯抽放鉆孔、采空區埋管、高位瓦斯抽放巷、布置風障、木板隔墻等方式對上隅角瓦斯進行治理。

3.3加強礦壓觀測

回采工作面頂板來壓會造成煤壁裂隙發育，造成瓦斯涌出量增加，因此應對回采引起的礦壓顯現規律進行觀測，掌握礦壓顯現規律。在工作面來壓期間，應加大對回采面通風量，降低瓦斯濃度，同時應對采煤機割煤工序進行調整，避免在礦壓急劇顯現期間造成瓦斯大量涌出。

3.4加強回采面瓦斯抽采

合理的設置瓦斯抽采鉆孔，降低回采面采煤期間造成的瓦斯涌出，在布置瓦斯抽采鉆孔時應做到全覆蓋，避免出現空白帶，瓦斯抽采鉆孔施工完畢之后應及時進行接抽。

4結束語

對5802綜采工作面沿煤層走向及傾向方向上對瓦斯濃度分布規律進行分析，沿著煤層傾向方向上，在回采面進風巷側瓦斯主要來源于回采面煤壁，在回采面的中上部瓦斯來源主要是回采面煤壁、落煤及通風漏風帶出的采空區瓦斯;在保持回采面供風量不變的情況下，隨著回采煤量的增加，瓦斯涌出量會增高。并針對瓦斯涌出規律提出以一些瓦斯防治措施，以期能有效的對綜采面瓦斯進行有效治理。

參考文獻：

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