堅硬頂板綜放工作面回采期間瓦斯治理措施優化

馮曉劍

（霍州煤電集團河津杜家溝煤業有限責任公司，山西 運城 043300）

引言

煤炭資源作為我國最為重要的基礎能源，其在我國國民生產中占據著及其重要的位置。據統計在我國開采過程中，約6 成以上的礦井面臨著瓦斯危險，所以對瓦斯事故進行治理對于礦井開采是十分重要[1-2]。隨著我國開采深度的不算增加，煤層瓦斯壓力逐步增大，工作面上隅角瓦斯超限的問題逐步凸顯。在進行厚煤層、堅硬頂板巷道進行開采時，工作面上隅角的瓦斯超限問題尤為明顯，所以對堅硬頂板巷道進行瓦斯治理是十分重要的，此前眾多學者對堅硬頂板瓦斯治理技術進行過一定的研究[3]，本文以河津杜家溝礦2-105 工作面為研究背景，對工作面瓦斯運移規律進行研究，并給出瓦斯治理技術，為高瓦斯礦井安全開采提供一定的保障。

1 礦井概況

杜家溝礦位于山西河津市清澗鎮西北3 km，礦井設計生產能力60 萬t/a，2-105 工作面主要開采2#、10#煤層，開采深度標高為+840 m～+600 m，井田呈不規則多邊形，南北長4.6 km，東西寬4.5 km，面積9.89 km2。

2 礦井瓦斯研究

巷道頂板主要為泥巖、粗砂巖、炭質泥巖和細砂巖等，通過力學實驗對工作面頂板的力學屬性進行試驗，發現工作面頂板抗拉強度為2.6 MPa，單軸抗壓強度為33.5 MPa，2-105 工作面頂板為堅硬頂板。工作面設計通風量為930 m3/min，后期由于通風效果不佳，將通風量增大至1 200 m3/min。由于2-105工作面頂板屬于堅硬頂板，使得采空區形成空腔，造成采空區瓦斯超限，雖臨時增加抽采設備，但效果不佳。對礦井工作面的瓦斯涌出規律進行分析研究，在回風巷內部布置21 個瓦斯檢測點，每個監測點距離設定為20 m，對回風巷瓦斯進行研究，回風巷瓦斯濃度分布圖，如圖1 所示。……