低瓦斯矿井高瓦斯综采面瓦斯治理技术

发布时间：2019-11-26 01:02

【摘要】：以镇城底矿22620综采面为研究对象,结合22620综采面的采煤工艺和地质条件,研究该综采面瓦斯浓度较高的原因,并对裂隙带瓦斯抽采机理进行探讨,提出巷帮裂隙带钻孔抽采、邻近工作面顶板裂隙带钻孔抽采、本煤层抽采的瓦斯治理技术,其中巷帮裂隙带抽采起到了上隅角埋管抽采的效果,在延长抽采时间的同时降低了成本。邻近工作面顶板裂隙带钻孔抽采为该综采面的正常有序推进创作了条件,瓦斯治理技术实施后监测设备显示:22620综采面回风流瓦斯浓度控制在0.34%以下,为综采面的安全高效有序生产提供了保障。
【图文】：

综采面,巷道布置

琶?层中，煤层整体呈现向斜构造，煤层的平均倾角为6°，煤层的平均厚度为3．37m，煤尘有爆炸危险性且爆炸指数为24．8%，煤层是自然发火煤层且发火倾向性为Ⅱ类。22620综采面沿走向长度为1202～1212m，沿倾向方向综采面的平均长度为170m，采用综合机械化一次采全高后退式采煤法，顶板管理用垮落法，采用轨道巷进风皮带巷回风的U型通风方式，即一进一回的巷道布置，巷道布置如图1，煤体原始瓦斯含量为2．3m3/t，煤体瓦斯放散初速度△p为7mmHg(1mmHg=133．3224Pa)。2瓦斯治理的依据2．1瓦斯浓度较高的原因分析图122620综采面巷道布置图22620综采面瓦斯浓度较高是几个方面原因共同造成的，该面位于矿井东南的南六采区，，而矿井西北为煤层露头，西北工作面煤层中的瓦斯通过煤层露头大量向大气中排放，该面距离西北较远瓦斯含量相对较高，煤层瓦斯压力不高但瓦斯放散初速度△p为7，故开采时大量的吸附瓦斯转化为游离瓦斯;该面的顶板、底板都有平均厚度大于1m的砂质泥岩，由于砂质泥岩的通透性差，这样煤层中原始游离瓦斯因为围岩的透气性差而完好的保存在煤体中;该面采用机械化一次采全高采煤法，开采出大量煤炭资源的同时，煤层中游离瓦斯被释放出来，而且机械化开采对上覆岩层的破坏深度较大，这样01、02、1号近距离上邻近层的卸压瓦斯通过裂隙带的孔隙和裂隙进入采空区;该面采用风流系统简单、易于管理等众多优点的U型通风方式，在风压差的作用下，风流由进风巷流入回风巷，进入采空区的风流和流经工作面的风流在上隅角处汇合，采空区高浓度瓦斯随风流进入上隅角，上隅角处风流较小瓦斯不易排出，会造成工作面上隅角瓦斯浓度积聚［7］，22620综采面上隅角瓦斯浓度最高时达到2．5%。2．2裂隙带瓦斯抽采机理分析随?

裂隙带,钻孔布置图,低位

瓦斯治理技术。3．1巷帮裂隙带钻孔抽采技术22620综采面顶板主要为易垮落的砂质泥岩和细砂岩，由经验公式得出该面冒落带高度为7．4～9．5m，为了有效抽采上隅角瓦斯浓度，巷帮裂隙带钻孔采用低位钻孔抽采，低位钻孔应取煤厚的1～2倍。在22618备用工作面的回风巷向22620综采面顶板方向开挖钻场，在22618备用工作面总计开挖30个钻场，钻场大小为4．0m×5．0m×3．0m且间距为15m，每个钻场内施工2个巷帮裂隙带瓦斯抽采钻孔，钻孔编号分别为1、2。2号抽采钻孔在1号钻孔上方0．5m，22620综采面巷帮裂隙带低位钻孔布置如图2。巷帮裂隙带低位钻孔终孔位置在冒落带的上部区域附近，钻孔深度为27m左右，钻孔夹角在56°左右，巷帮裂隙带瓦斯抽采钻孔具体参数见表2。巷帮裂隙带瓦斯抽采管与南六采区的井下移动2BEC50瓦斯抽采泵相连。图2巷帮裂隙带低位钻孔布置图表2巷帮裂隙带低位瓦斯抽采钻孔参数钻孔编号水平距离/m垂高/m孔深/m钻孔倾角/(°)钻孔夹角/(°)122．03．3726．847．2255．74223．56．7428．6813．6057．483．2邻近工作面顶板裂隙带钻孔抽采技术根据22620综采面上覆岩层的岩性，结合经验公式知该面裂隙带高度为10m以上。邻近工作面顶板裂隙带钻孔抽采和巷帮裂隙带抽采共用1个钻场，每个钻场内布置4个高位裂隙带瓦斯抽采钻孔，钻孔编号依次为1、2、3、4。各个钻孔间距为1m，22620综采面顶板裂隙带钻孔布置如图3。顶板裂隙带瓦斯抽采钻孔终孔位置在裂隙带的下部区域附近，在垂直方向上控制煤层顶板15m以下，沿倾斜方向上控制距回风巷水平10～20m左右，钻孔深度在45～57m之间，钻孔倾角在15°～20°之间，钻孔夹角在33°～46°之间，裂隙带瓦斯抽采钻孔具体参数见表3。顶板裂隙带瓦斯抽采管与南六采

【参考文献】