高瓦斯區綜掘工作面瓦斯綜合防治技術研究與應用

唐彬

（開灤集團東歡坨礦業分公司，河北 唐山 064002）

3095 運道350-950m 瓦斯較大。迎頭在截割作業時一般為0.2-0.5%，后路數據截割作業時一般為0.4-0.8%影響施工速度。上幫巷底瓦斯較大，釋放速度較快，將便攜式放到地上10-20 秒達到1.0%，30-50 秒達到4.0%。控制瓦斯成為掘進作業的關鍵因素。

一、控制瓦斯采取措施：

1.采用45kW（配套φ800mm 風筒）、30kW（配套φ600mm 風筒）雙趟風機提高供風量。采用45kW、30kW 雙趟風機后，工作面供風量達到16.3m3/s(風速1.3m/s)，通過提高風速來提高瓦斯的排放速度，從而降低空氣中的瓦斯濃度，滿足了瓦斯排放的要求。

2.夜班及六點班班末采用迎頭煤層注水降低瓦斯釋放速度。

（1）鉆孔布置及施工：打鉆位置為運道工作面迎頭，鉆孔沿煤層傾向布置，向掘進方向煤層上仰2°施工，打在煤層中部。同一處打鉆地點預計施工2-5 個鉆孔，鉆窩深度7-11m。

（2）注水方法：單孔注水。將靜壓水管路通過變徑連接至封孔器接頭并接好放液的三通及閥門。將封孔器放入注水孔內，孔外只留接頭及閥門。

（3）單孔注水量：在濕潤半徑范圍內的煤壁出現均勻“出汗”的現象，作為判斷方法確定注水是否符合要求。

（4）使用MZJ-111 型自動封孔器封孔注水，封孔深度一般為1～2m。

（5）注水效果：通過煤層注水第二天進行截割作業瓦斯有明顯的降低趨勢。

3.控制截割速度降低瓦斯釋放速度，平時割一架棚子約10 分鐘，現在截割作業時割一架棚子約20 分鐘。通過放慢截割速度，避免瓦斯釋放過快，從而達到控制瓦斯濃度的作用。

二、對煤層注水、煤層厚度與瓦斯數據變化分析

2020.2.12-2020.2.21 共10 天對煤層注水、煤厚與瓦斯數據變化情況觀察瓦斯變化情況。煤厚低于2.0m 打兩個注水眼、大于2.0m 打3 個注水眼（2.15 風鉆壞打2 個眼），掘進作業時每一架棚子距迎頭不大于100m 測一個瓦斯數值，得出瓦斯變化范圍。

表一 煤層注水、煤層厚度與瓦斯數據變化

通過數據總結出結果如下：

1.一般經過夜班釋放一班并且煤層注水六點班一開工瓦斯較小；一般兩點班數值比六點班要大，兩點班煤層注水的效果要低于六點班效果、也受六點班瓦斯釋放積累影響。

2.2.15 號風鉆壞導致煤層注水較少，掘進時瓦斯數值較高，通過2.15、2.16 號兩天數據與其他注水正常數據對比，煤層注水對降低瓦斯有較好效果。

3.通過13-14、17-21（注水情況相同）煤厚與瓦斯情況變化發現瓦斯數值受煤厚影響，巷道內煤越厚瓦斯數值越大。

注水降低瓦斯原因分析:瓦斯一般由煤層內的吸附狀態變為游離狀態而釋放到巷道中。首先利用瓦斯不溶于水原理，注水將有水的煤內瓦斯擠出；其次在濕煤與干煤交界處，濕煤內的水形成封閉，避免干煤內吸附狀態的瓦斯往出釋放為游離狀態。

三、取得效果

1.3095運道掘進期間為發生瓦斯超限事故，從而避免因為瓦斯超限而發生的瓦斯爆炸，保證了安全生產和員工的生命安全。

2.通過對煤層注水、煤厚與瓦斯數據變化情況掌握了煤層注水、煤厚對巷道內瓦斯數據的影響，從而有效的指導生產，避免瓦斯超限事故的發生。

3.東歡坨礦一般8 煤層、9 煤層瓦斯比較大，為以后巷道掘進治理瓦斯提供了有效的方法依據。