东曲煤矿28206采煤工作面瓦斯超限治理分析

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1、东曲煤矿28206采煤工作面瓦斯超限治理分析山西焦煤集团有限责任公司东曲煤矿摘要：随着煤矿开采深度的不断增加，采煤工作面瓦斯涌出量也不断地增加，很多矿井出现瓦斯超限问题，严重影响到煤矿开采的效率以及安全。结合采煤工作而瓦斯超限实例，分析了工作面沉斯涌出来源，阐述了瓦斯抽放工艺原理，设计了工作面瓦斯抽放的具体方案，通过瓦斯抽放工艺的应用，使工作面瓦斯超限得以有效治理，确保了煤矿开采工作的安全与高效。关键词：采煤工作面;瓦斯超限;钻场位置;钻场间距;作者简介：陈国平（1984-）,男，矿建工程师，毕业于山西大同大学工学院土木工程矿建专业，主

2、要从事煤矿井下支护技术工作。收稿日期：2017-08-15Received：2017-08-150引言随着东曲煤矿开釆深度、开采强度的不断增加，矿压显现明显加剧，导致煤层瓦斯含量出现了显著升高的趋势，尤其是在二采区28206工作面开采过程中，瓦斯超限问题特别突出。针对二采区28206工作面的瓦斯治理情况，通过采取调节采煤工作面通风量、埋管抽放以及局部引风等处理措施，未能真止消除上隅角瓦斯超限问题。由于此问题的存在，严重制约着工作面的安全、高效开采。所以，必须对28206工作面的瓦斯超限问题进行全面分析，釆取科学的方法进行治理，确保瓦斯超

3、限问题得以有效解决，保障工作面采煤作业的安全与高效。128206综采工作面概况28206综采工作面在二采区的中部位置，工作面北部是28208工作面，南部是28204工作面。28206工作面的垂直深度在248〜302m之间，工作面的走向长度1196m,倾斜长度199m,工作面采用U型通风方式。该工作面的煤层和对稳定，地质条件较为简单，煤层平均厚度为2.5m,平均倾角为4°U1。经过测定，该工作面进行冋采作业过程中，平均瓦斯涌出量是8.1ni/niin,最大瓦斯涌出量是14.2m/min,开采作业采用一次采全高的方式，单日推进长度在9^11

4、m之间。228206工作面瓦斯涌出来源在对28206工作面进行［H］采时，受采动影响，工作面上方覆盖的岩层和煤层会形成一定的卸压区。卸压煤层中瓦斯会沿采动所形成的一些裂隙逐步渗入至采空区。正在开采煤层的上方是具冇良好储气性能的砂岩层，在工作面冋采作业不断进行的过程屮，砂岩层所包含的瓦斯同样也会沿采动所形成的一些裂隙逐步渗入至采空区之中。大量的瓦斯气体聚集于采空区域，由于受到浓度梯度的影响，不断地向工作面内扩散。同时，工作面的一部分风量会流进采空区，而且会在回风侧再次流入工作面，并且在风流的作用下，把一些瓦斯气体带入工作面中m。东曲煤矿长

5、期对工作面瓦斯变化情况进行监测，发现将近70%的瓦斯气体是从采空区域扩散至工作面屮的，只有30%左右的瓦斯气体是来源于工作面开采煤层，同时，采空区瓦斯90%以上来自于邻近煤层以及围若层。3瓦斯抽放工艺原理在对该煤矿采场的力学条件进行分析的基础上得出，覆岩层发生移动或者破坏，在竖向上能够将其划分为冒落带、裂隙带以及下沉带，再把裂隙带细分成严重、普通以及微小断裂带。在开采工作开始之后，覆岩之中存在的裂隙情况以及离层情况，会在很大程度上影响到瓦斯气体的流动。裂隙以及离层等都是瓦斯气体流动通道，同时还是瓦斯气体的储存空间。而在煤层与覆层之间会有

6、很多的贯通裂隙，这些裂隙便是瓦斯流向工作面的通道，即导气裂隙。待矿井的采空区范围达到一定值以后，采空区导气裂隙分布情况会呈现“0”型分布，形成瓦斯气体流通的主要通道。采空区导气裂隙“0”型分布情况如阁1所示。在煤矿工作面开始开采以后，因采用U型通风方式，瓦斯会跟随气流而一起流动，导致非常多的瓦斯聚集在上隅角位置以及支架后方位置，这些部位的瓦斯聚集，是工作面瓦斯超限最重要的原因。通过分析能够看出，裂隙带是临近层以及冒落区域屮瓦斯的主要分布区域，此区域屮的瓦斯体积分数非常高。另外，该区域的裂隙发育较为充分，最适宜进行瓦斯抽放，即位于冒落带的

7、上部位置、裂隙带的中部以及下部位置，均为瓦斯抽放的最好位置。0”型圈工作IR1导气裂隙带(a)平面(b)纵向咅IJ图1采空区导气裂隙“0”型分布情况下载原图4工作面瓦斯抽放的具体方案4.1钻场位置和间距设定因为28206工作面进行开釆时，没有对工作面高瓦斯问题提前制定专项方案，同吋，在28206冋风巷道的两侧位置均分布有供水管道以及排水管道，还设置有线缆，不利于钻场的施工。而和28206工作面相邻的28208工作面准备工作己完成，进行施工以及运输工作均非常便利。所以，此次把钻场的位置设定在相邻的28208运输巷道中。通过对釆空区域内瓦斯

8、涌出规律的研宄，钻孔的终孔需要设置在裂隙带之中，而钻场位置则应当设置在周期来压边界区域的顶板位置，钻场间距值应当为周期来压步距的整数倍，具体计算公式为：L距=几•I周（几=1，2,3,式屮：L距为钻场间距，