松软低透气性突出煤层综放工作面立体综合治理瓦斯技术实践

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1、松软低透气性突出煤层综放工作面立体综合治理瓦斯技术实践许国瑞（淮北矿业集团公司青东煤业公司，安徽淮北235143）【摘要】淮北矿业集团青东煤业公司828综放工作面为松软低透气性突出煤层综放工作面，煤层较厚，煤层含量较大，虽然经过区域及机巷、风巷、切眼“三巷”施工期间局部瓦斯治理，但工作面形成后工作面的煤层瓦斯含量依然较高，综放煤量及采空区空间较大带来的瓦斯量相应也较大，煤壁片帮、顶漏威胁回采安全及瓦斯安全管理，结合工作面周围巷道状况及目前的瓦斯治理水平，采用顶板抽排、水力冲煤、高位钻场、开切眼斜立孔等立体综合治理瓦斯技术，收到较

2、好的效果。.jyqk，倾向长130m，煤层倾角为7～16°，平均倾角11°，煤厚3.4~14.0m，平均8.2m，8煤层为黑色，粉末状为主，少量块状，为暗煤，半暗型，局部含一层夹矸。8煤层为较稳定煤层、变异系数为34.0％，可采指数为1。采用走向长壁综合机械化放顶煤采煤法，顶板采用自由垮落方式管理。828工作面开采上、下限为-515～-580m，位于8煤层突出危险区，原始瓦斯压力为1.1MPa，瓦斯含量为10.3m3/t。机、风巷及切眼掘进期间曾出现瓦斯高值超限现象。经局部瓦斯治理及区域、顺层孔等瓦斯治理，工作面煤层最大残余瓦斯

3、含量为4.44m3/t。828工作面采用机巷进风、风巷回风的U型上行通风，鉴于所采煤层为自然发火煤层（自然发火期为87天），工作面配风量不超过1200m3/min。1问题1.1鉴于开采煤层较厚、原始瓦斯含量较大，虽经区域瓦斯治理，消突指标符合规定，煤层瓦斯含量也相对较高，因煤层具有自然性，为不使采空区的瓦斯涌入上隅角及回风巷，工作面风量控制在1100~1200m3/min，风排瓦斯受限，经测算，不综合治理工作面瓦斯，风排瓦斯浓度将达1.56%，难以保证安全生产。1.2828工作面为矿井首个综放工作面，工作面断层及其它不定因素较多

4、，取得瓦斯治理经验至关重要，为下一综放工作面安全回采奠定瓦斯治理经验基础。2立体综合治理瓦斯技术2.1设置顶板瓦斯治理专用岩巷针对矿井主采煤层7#、8#煤层层间较小（平均24.58m）、煤层赋存不稳定、地质构造复杂、瓦斯压力大、煤质较软、地应力大、透气性低等特点，选择在7#煤顶板为优先开采层，若采用7#煤层底板岩巷进行区域瓦斯治理，则由于7#、8#煤层煤层间距较小，岩巷施工过程中容易误揭煤层；若采用8#煤底板岩巷施工穿层钻孔控制7#煤时，需要穿透8#煤，钻孔施工难度较大，成孔率较低，为此自7#煤顶板岩巷施工下行钻孔，先穿过7#煤

5、层，再打至8#煤层底板，联孔抽采瓦斯，达到以区域性治理瓦斯为主、辅助防突掘进、回采的效果。顶板岩巷的位置选择不当则会造成穿层钻孔过长，增加钻孔施工工程量或造成误揭煤层，为此一般将顶板岩巷布置在岩性较好、距煤层顶板20～30m的岩层中，且处在煤层顶板上方的裂隙带内，利于采空区瓦斯抽放，距煤巷水平投影距离为20～30m，见图1。2.2顶板岩巷综合水力化区域强排瓦斯利用顶板瓦斯治理专用岩巷向828工作面施工瓦斯抽采钻孔，在钻孔施工到位后，注入高压水（大于10.0MPa），同时，因瓦斯压力大而钻进困难时，及时采用高压水泄压，从而达到释放

6、瓦斯效果，此技术已通过中国矿业大学科技成果及安徽省科技厅组织专家鉴定。冲煤量评价指标临界值：＞2%。煤体含水率指标临界值：＞4%。煤孔等效直径指标临界值：＞钻孔施工直径的5倍。钻孔施工深度指标临界值：所有钻孔均穿透煤层进入828工作面煤层煤底板0.5m，保证了钻孔的施工质量，达到有效控制条带区域防突目的。2.3开采解放层采用开采上覆726工作面作为上解放层开采，该工作走向长度676m、倾斜长度185m，面积125060m2，采高1.9～3.4m；经回采后起到解放瓦斯的效果。2.4工作面煤体顺层孔预抽瓦斯828综放工作面机风巷及切

7、眼施工过程中及成巷后，适时施工顺层钻孔，对工作面煤体进行预抽瓦斯。（每组布置4个钻孔、每组钻孔间距为4m，钻孔直径94mm）对回采区域煤层瓦斯进行预抽，从而降低工作面在回采过程中瓦斯涌出量。设计见图2。2.5开切眼斜立孔拦截瓦斯工作面回采前从82采区边界上山施工3个采空区抽采钻孔，孔径156mm，封孔长度不小于10m，钻孔终孔位于工作面底板，钻孔采取防堵塞保护措施，主要作用为工作面回采后，钻孔联孔抽采，在采空区未快落及高位钻孔未发挥作用前使采空区的部分瓦斯自此进入抽采系统，起到拦截瓦斯作用。经测定，拦截瓦斯最高浓度为33.7%，

8、有效控制工作面上隅角及回风瓦斯浓度在0.35%以下。2.6预裂及钻孔联合抽采瓦斯828综放工作面上部的726工作面已回采完毕，其上部的瓦斯专用岩巷出现裂隙，沟通726工作面采空区及其下部的8#煤，依据周期来压对瓦斯专用岩巷内封闭墙的压坏时间，每隔60m采用双墙封