汝箕沟煤矿瓦斯治理技术与实践

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1、汝箕沟煤矿瓦斯治理技术与实践周廷扬张世鹏(宁夏煤业集团汝箕沟煤矿，宁夏平罗753404)摘要：通过现场考察和理论分析，阐述了汝箕沟煤矿瓦斯综合治理的基本方法，论述了专用排放巷、强化抽放等瓦斯治理技术的现场使用条件及技术参数，分析了局部及其它瓦斯治理技术在汝箕沟煤矿的应用效果和存在问题。关键词：瓦斯治理专用排放巷强化抽放1前言汝箕沟煤矿位于贺兰山北段，井田南北走向长3.9km,东西倾斜宽2．31km，面积9．009km2。可采煤层为侏罗纪含煤地层，共含煤九层，可采七层，可采煤层总厚34．3m，开采”三低六高”的优质无烟煤一一一太西煤。矿井现生产能力12

2、0万t/a，为高突矿井。矿井煤层瓦斯含量为9．46～13．23m3/t，瓦斯压力高达0.9Mpa，主采煤层二2层煤的透气性系数为6．7m2/mpa2．d。高瓦斯采煤工作面瓦斯涌出量最高达36．5m3/min，掘进面最高达7m3/min，放炮后达15m3/min。矿井瓦斯灾害相当严重，瓦斯突出等恶性事故严重威胁着矿井的安全生产。近年来，矿上坚持’’先抽后采，监测监控，以风定产"的十二字方针,坚持”瓦斯超限就是事故”，”不安全不生产”的原则，不断进行通风系统改造，同时加强瓦斯治理方法的探讨和实践，逐步形成了以瓦斯抽放为主的瓦斯综合治理格局，稳定了矿区安全

3、生产形势。2采两瓦斯治理方法探讨2．1采空区瓦斯赋存及运移规律采空区瓦斯来源主要是上下邻近层及遗留煤炭析出的瓦斯，其涌出量通常占回风瓦斯量的40％以上。采空区瓦斯分布与漏风状态关系密切。根据采空区流场分审规律，采空区漏风从工作面上部流出。经过对已采采西。采空区实测瓦斯分布情瑟，得出采空区上部积存的瓦斯浓度较高，并且在向工作面上部运移的过程，瓦斯气体随着漏风风速的减小，而运移边上浮，当上隅角处理不当造成涡流区或无风区时，就会造成瓦斯积聚，回风流瓦斯超限，严重威胁矿井安全生产。在负压U型通风条件下，采空区漏风流场范围内的积存瓦斯均要通过煤岩体的孔隙涌向工

4、作面。涌入量的大小取决于漏风压力和煤岩体渗透率即煤岩体的间隙及连通情况，因而治理采空区瓦斯的主要手段是，切断涌入瓦斯源和改变漏风状况，减小瓦斯向采面的涌人量。2．2专用排放巷，埋管抽放，均压尾巷技术2．2．1专用排放巷技术就是将采面通风系统由U型转变为一进两回的Y型，使采空区漏风方向发生变化。汝矿综放面在煤层顶板沿走向内错风巷布置一条专用排放巷；炮采面在回风巷上方留设5m的隔离煤柱，沿走向平行风巷布置一条专用排放巷，每24m设一联络巷与风巷连通，使采空区上部形成负压边界，采空区上部积存的瓦斯受这种负压影响从排放巷中排出，减少了采空区瓦斯向回采空间的涌

5、出。①汝矿3227综放面专用排放巷开采初期排出瓦斯量达2～4m3/min，瓦斯浓度达1．6～2．4％，有效降低了采空区向回采空间的瓦斯涌出量，使上隅角≯回及流瓦斯浓度始终在0.7％以下，效果相当显著。②334炮采面未设专用排放巷之前，上隅角及回风流瓦斯时常超限，上隅角瓦斯浓度高达6％左右，回风流瓦斯浓度高达1．2～1．5％，采面无法生产，设了专用排放巷后，大量的瓦斯从专用排放巷排出，浓度高达2．5％，排出量高达6～7m3／min，上隅角及回风流瓦斯浓度始终在0.9％以下，采面正常回采完毕。使用专用排放巷主要存在两个问题：一是如煤层有自燃发火危险时，容

6、易引起采空区遗煤自燃；二是专用排放巷瓦斯浓度的控制，漏风距离域长，涌出瓦斯越高，因此专用巷与风巷联络巷间距相当重要，如间距太长，就会造成采面上隅角及专用巷内的瓦斯浓度超限，无法控制。2．2．2埋管抽放技术就是在上隅角从风巷沿走向巷道底板铺设瓦斯抽放管路，随采面的推进，压人采空区的管路越来越长，抽放采空区顶底板裂隙或冒落空间内积存的高浓度瓦斯。这种技术对采空区或上隅角涡流区积聚瓦斯形成引力区，使积聚的瓦斯在抽放负压的作用下通过抽放管路抽至地面或总排风道，减少采空区瓦斯向工作面的涌人量，降低上隅角及回风流的瓦斯浓度。汝矿单一煤层332采面开采初期瓦斯总量

7、在12m3/min，未抽之前上隅角瓦斯浓度始终在5％以上。采用埋管抽放即沿风巷底板铺设一趟Ø108mm管路，每隔10m设立l一2m高的Ø159mm的立管，立管上打好眼，随着回采推进逐渐埋人采空区进行抽放，抽放浓度在10%以上，抽放量在1.2m3/min左右，使上隅角瓦斯浓度稳定在l％以下，采面正常开采完毕。这种技术主要运用于采场无外部漏风影响，抽放系统能力较大，在无法布置顶板走向钻孔及高抽巷、尾巷等条件下采用的方法，其局限性较大。2．2．3均压尾巷技术主要针对有外部漏风影响，外部采空区(尤其是与小窑连通的采空区)积存的大量高浓度瓦斯在负压状态下涌人工

8、作面及回风流造成瓦斯超限而采取的瓦斯治理技术，它是将采面U型通风系统转变成一进两回的Y型正压通风系统，在采面