浅谈北二采区27层抽放设计

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1、浅谈北二采区27#层西翼二区段瓦斯抽放设计与瓦斯抽放的实际应用摘要：由于27#层二区段工作面上隅角、后尾溜处瓦斯时常超限报警，根据开采期间的经验，矿井不同煤层瓦斯含量各异，以28#煤层瓦斯含量最大。依据矿井2010年8月瓦斯等级鉴定结果，矿井绝对瓦斯涌出量为2.769m3/min，相对瓦斯涌出量为0.798m3/t，为低瓦斯矿井。但由于回采工作面生产期间，上隅角瓦斯涌出不稳定，如形成涡流区域时，风排瓦斯量相对减少，易造成瓦斯积聚和超限现象，为防止工作面上隅角及后尾溜处的瓦斯积聚，经矿领导决定采用瓦斯抽放来减少工作面瓦斯积聚和超限

2、。关键词：瓦斯抽放设计采空区瓦斯纯量一、27#层二区段工作面上隅角瓦斯超限分析2011年9月23日KJF2000N监测系统曲线查询根据每天对瓦斯涌出时间、瓦斯浓度大小及27#层二区段采煤工作面现场机组割煤、拉移支架、顶板来压等多种因素分析，27#层二区段工作面瓦斯超限原因主要有以下几点：1、27#层二区段采煤工作面受采煤工艺及巷道断面的影响，煤层中的瓦斯以吸附和游离两种状态存在，在自然状态下吸附瓦斯和游离瓦斯处于平行状态，两者之间处于不断交换过程中，当受到外力作用时，就会破坏其动力平衡，游离瓦斯首先释放，然后吸附瓦斯转化为游离瓦

3、斯释放出来，由于巷道压力较大造成回风出口断面变小，风排瓦斯量减小，从而造成瓦斯积聚。2、通过瓦斯超限时间及采煤机割煤地点对比发现，采煤机割煤和拉移支架增加了顶板压力，煤层所含大量瓦斯在短时间内释放出来，导致瓦斯涌出量较高。3、28#层一区段采空区瓦斯受27#层二区段工作面的采动影响，采空区内留有顶煤和底煤，所含瓦斯通过煤层裂细在27#层二区段工作面涌出，当煤层瓦斯含量小时其影响不太明显，但当瓦斯含量较高时其影响就不可忽略，特别是对采面上隅角的瓦斯浓度影响尤为突出。二、瓦斯抽放设计1、抽放瓦斯方法选择目前抽放方法主要有：开采层瓦斯

4、抽放、邻近层瓦斯抽放、采空区瓦斯抽放。现阶段27#层二区段采煤工作面瓦斯，主要集中在上隅角及后尾溜处，结合我矿对西翼28#层一区段工作面的抽放经验及煤层赋存状况、地质条件和开采技术条件等因素，以及瓦斯来源这一特点，决定主要采取采空区瓦斯抽放方法。抽放方法选择：抽放方法抽放工艺理由备注采空区瓦斯抽放上隅角浅部插管上隅角瓦斯浓度较高工艺简单,可解决上隅角附近小范围瓦斯超限问题打木垛深部插管采空区瓦斯涌出量较大需打木垛,如上隅角浅部的抽放效果不好,再考虑采用采空区埋管采空区瓦斯涌出量较大前两种方法无法解决问题时考虑采用。但埋入管道难以

5、回收,投资大2、抽放瓦斯工艺设计（1）上隅角插管抽放瓦斯上隅角瓦斯抽放的主要原理是在工作面上隅角形成一个负压区，使该区域内瓦斯形成紊流状态与空气充分混合，由抽放管路抽走，这可以避免因工作面上隅角处局部位置因风流不畅（或无风）引起的瓦斯超限，还可解决因漏风使采空区向上隅角涌出瓦斯而造成的瓦斯超限。为操作方便，靠近采面上隅角段管路可采用7m长的吸气管与主抽放管路相连接，将吸气管的一端插入上隅角，为保证软管吸入口能处于上隅角的上部（上部瓦斯浓度较高）可将抽放软管与木棒绑在一起（避免软管口下耷），用铁丝吊挂在支架上。为提高抽放浓度，上隅

6、角处应采用挡风帘。随着工作面的推进，逐节回收主抽放管路，移动软管的连接，直至回采结束。抽放软管伸入上隅角的长度及位置应根据实际抽放效果不断调整，得到合理的参数。为确保抽放点的合适位置，在主抽放管路末端可设置一个分流器，分支出几个支管，插入上隅角的不同位置进行抽放。但是，该抽放方法必须保证是在有严密的组织、安全、施工措施，确保施工安全的前提下进行。（2）采空区埋（留）管抽放对于西翼27#层二区段采空区瓦斯涌出量较大这一现象，也可以采取采空区埋（留）管抽放的方式。即预先将抽放管路安接好，将抽放瓦斯管路通过回风巷预先埋在紧靠上风侧的采

7、空区里，当抽放管路埋入工作面采空区20m时，再重新埋入一路抽放管路；当新埋的管路进入工作面采空区20m时，将新埋的管路与抽放系统连接，即管路每40m切换一次；通过抽放使上隅角瓦斯流向发生改变，从而减少工作面瓦斯涌出量。我矿将根据实际抽放效果来采取上隅角插管抽放瓦斯或采空区埋（留）管抽放。3、瓦斯抽放参数计算（1）瓦斯抽放率计算1、北二采区西翼27#层二区段采煤工作面，预计瓦斯抽放量Q抽＝Q涌－Q风排;Q风排＝Q风量×C/(100×K)式中：Q抽―――预计瓦斯抽放流量m3/minQ涌―――瓦斯涌出量m3/minQ风排――工作面风排

8、瓦斯量m3/minQ风量――工作面风量m3/minC――――回风瓦斯浓度％；取0.5计算K――――瓦斯涌出不均衡系数，因工作面瓦斯涌出很不均衡，最高瓦斯涌出量有时会超过最低瓦斯涌出量的几倍。故此取：K＝5.0工作面平均瓦斯涌出量为2.769m3/min，将数据代