四川华蓥山广能（集团）有限责任公司四川省华蓥市邮编638650
摘要：为了促进煤矿安全生产。笔者根据雷公山煤矿多煤层开采解放层的瓦斯治理实际工作经验，总结了高瓦斯矿井多煤层开采解放层工作面瓦斯治理的方法和措施。为同行提供借鉴。
关键词：煤矿；开采；工作面；治理；瓦斯。
1引言
受煤层采动影响，煤层群开采解放层后，相邻的煤层瓦斯由于卸压的作用，大量涌入解放层采煤工作面，加上解放层一般选择在薄煤层中，由于煤层薄，采煤工作面采高低，过风断面积小，配风量有限，造成解放层采煤工作面瓦斯治理困难。本文重点分析和总结了雷公山煤矿解放层的1121采煤工作面治理瓦斯的方法和经验教训，以供探讨。
2矿井概况
雷公山煤矿隶属于四川华蓥山广能（集团）贵州世纪资源勘查开发有限责任公司，井田位于贵州省毕节市黔西县。矿井设计450Kt/a（45万吨每年），资源储量68510Kt【6851万吨】，可采储量32590Kt。
矿井采用平硐开拓，中央分列式通风，采用综采综掘工艺。矿井煤系地层为二叠系上统龙潭组，可采煤层有M2、M5、M9、M13、M14、M15共6层煤，其中M2、M5、M9煤层为上煤组可采煤层，上煤组在补充勘探中仍有M3 上 、M3 下 、M4三层煤，煤层平均倾角32°，煤尘无爆炸危险性，属煤与瓦斯突出矿井，各煤层瓦斯普遍含量较高，一般总瓦斯含量在10?/t以上，最高为18.2?/t以上，平均值为12.5?/t，按煤与瓦斯突出矿井设计管理。根据煤层基本参数测定结果，雷公山矿各煤层透气性系数低，钻孔流量衰减系数高，属于难以抽放煤层。
1121工作面位于+1060m 标高一采区顶部南翼，是矿井开采解放层的首采工作面。运输顺槽长 774m，回风顺槽长 791m，平均倾斜长约 193m，斜面积 151022m2 ,可采储量 190.7 kt。采用“U”型通风方式，风流在工作面内的流向为上行通风。
3瓦斯抽放系统
防突方面：仪器仪表配备情况：矿井配备防突液压钻机12台，其中ZY-750型2台，ZDY-1200S型2台，ZDY-3200S型2台，ZDY-4000S型6台。矿井建立有瓦斯实验室，配备了WP-1型井下煤层瓦斯含量快速测定仪1台，DGC瓦斯含量直接测定装置1套，WTC型防突参数仪8台，MD-2型钻屑瓦斯解吸仪6台等主要仪器设备，可对煤层瓦斯含量、瓦斯压力、瓦斯解吸速度衰减系数、煤的破坏类型等参数进行分析测试。
瓦斯抽采方面：高负压瓦斯抽放系统：安装2BEC50型瓦斯抽放泵2台，电机功率为220KW，最大抽放流量为189m3/mim。采用煤矿用双抗聚乙烯瓦斯管，泵房至主平硐口敷设DN560主管300m，主平硐口至采区回风上山敷设DN500主管2400m，回风石门敷设DN400干管200m等。
低负压瓦斯抽放系统：安装2BEC60型瓦斯抽放泵2台，电机功率为315KW，最大抽放流量为270m3/mim。采用煤矿用双抗聚乙烯瓦斯管，泵房至主平硐口敷设DN560主管300m，主平硐口至采区回风上山敷设DN560主管2400m，回风石门敷设DN400干管250m等。回风巷干管的型号为DN350，到达上隅角时，用筛孔板堵在管路出口，用以抽放上隅角瓦斯。
瓦斯抽采系统按规定安装了计量装置及防爆、防回火等安全装置，抽放泵及避雷设施经检测符合相关要求。
4.瓦斯抽放量情况
（1）底板瓦斯抽放巷从2013 年1月25日，开始抽放，到2014 年4 月15 曰为止，累计抽放瓦斯总量为374.0014万m3，每分钟抽放瓦斯量为5.84m3，平均抽放浓度为17.27%。起初仅抽放1121 采煤工作面运输机巷穿层条带瓦斯，抽放浓度为3%左右，每分钟抽放纯瓦斯0.63m3左右。现在施工完1121穿层卸压瓦斯钻孔，1121采面回采一段时间后，抽放浓度达到50%左右，每分钟抽放纯瓦斯11.51m3左右。
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（2）1121运输机巷从2013年12月12日开始抽放，到2014年4月15日为止，累计瓦斯抽放总量为10.7136万m3，每分钟抽放瓦斯量为0.6m3，平均抽放浓度为3.6%。投抽时的抽放浓度为1%左右，每分钟抽放0.15m3左右。现在的瓦斯抽放浓度为5%左右，每分钟抽放0.77m3左右。
（3）1121风巷从2013年10月12日开始抽放，到2014年4月15日为止，累计瓦斯抽放总量为2.0592 万m3，每分钟抽放瓦斯量为0.1m3，平均抽放浓度为0.53%。投抽时的抽放浓度为0.1%左右，每分钟抽放0.02m3左右。现在的瓦斯抽放浓度为0.7%左右，每分钟抽放0.15m3左右。几种抽放方法，从2013 年1月25日开始抽放起，到2014年4月15日为止，累计瓦斯抽放总量为386.7742万m3。现在每分钟瓦斯抽放量为12.43m3左右。
5.瓦斯抽放分析
（1）要达到开采煤层（2号层）以下的底抽巷以上的几层煤（3号上、3号下、4号、5号、9号层）的瓦斯受到解放后的瓦斯不涌向解放层工作面，那么底抽巷的抽放瓦斯量必须要大于3 上、3 下、4、5、9号层的瓦斯涌出量，第一阶段底抽巷每分钟抽放瓦斯量为11.51m3每分钟，采面回采前抽放了2.3m3每分钟，3上、3下、4、5、9号层的每分钟瓦斯涌出量为12.07m3，每分钟抽放量和下面几层煤的瓦斯涌出量大致相当，基本达到了拦截下面几层煤的瓦斯涌向解放层工作面的目的。
（2）回采初期的开采速度低、每分钟仅开采0.18m2，下面几层煤的瓦斯涌出量为每分钟12.07m3，随着割煤机不断改进和工人操作逐渐熟练，以后正常开采速度将达到每分钟0.37m2（每日割4刀煤），下面几层煤的瓦斯涌出量为每分钟25.54m3，仅靠第一阶段底抽巷的抽放能力，不能完成拦截下面几层煤的瓦斯涌向解放层工作面的任务。从4月15日以后，采煤工作面上隅角和回风巷瓦斯浓度逐渐升高，出现瓦斯超限现象，因此，采用了第二阶段的补充技术措施，（在底板抽放巷增加了一趟抽放管路和采煤工作面上隅角埋管抽放），第二阶段底板抽放巷的瓦斯抽放总量为16.95m3每分（低负压管道8.85m3每分钟，高负压管道5.8m3每分钟，回采前的瓦斯抽放量2.3m3每分钟）和下面几层煤每分钟25.54m3的瓦斯量相比，相差8.59m3每分钟，相差比例为33.6%。从目前采面的瓦斯情况看，解决了采煤工作面上隅角和回风巷瓦斯超限问题。
（3）随着采煤工作面不断的向前推进，开采面积随之增大，瓦斯涌出量不断增加，但是，采空区后面抽放到一定时间后将衰竭，所以，下面几层煤的瓦斯涌出量将达一种动态的平衡，这个平衡时的数值，就是底板抽放道抽放瓦斯应该达到的基本能力。
6.经验与警示
1、煤层群解放层采煤工作面瓦斯抽放，要想达到治理瓦斯的目标，一是要让邻近层的瓦斯不能涌向解放层工作面，二是要让本煤层的瓦斯抽放到8m3/t 以下，1121采煤工作面的上述瓦斯冶理方法，达到了上述二个目标。
2、在底板抽放巷道的瓦斯抽放量足够大（瓦斯抽放量＞下面几层煤的瓦斯涌出量）不仅能解决采煤工作面和采煤工作面回风巷瓦斯超限问题，而且能够让上隅角不采取其它技术措施而达到瓦斯不超限的目标。1121采煤工作面第一阶段的实际情况证明了这一点。
3、抽放孔封孔方法要得当从底抽巷往机巷和1121采煤工作面打的抽放孔，起初瓦斯浓度非常低，一般为百分之几，甚至为零，经过多次摸索，才发现，从底抽巷到9号煤层间，有泥岩，打完孔后，泥岩遇水膨胀，堵死钻孔或部分堵死钻孔，是造成瓦斯抽放浓度低的主要原因，后来我们采取，从底抽巷到9号煤层区间，全程插入PVC管，钻孔瓦斯浓度就大幅度得到了提高，一般能达到30%以上。
4、本煤层瓦斯抽放孔，由于管理原因，封孔质量太差，造成机、风巷瓦斯抽放浓度太低，仅为1%和0.1%左右，未能有效达到抽放本煤层瓦斯的目的。原来准备补打机、风巷的本煤层抽放钻孔，后来因为在割煤机割煤中采煤工作面瓦斯没有发生瓦斯超限的情况，才没有补打。
7结语
随着瓦斯抽采能力的提升，高瓦斯矿井的煤层瓦斯含量不断降低，回采工作面风流中的瓦斯浓度基本得到了有效控制。然而，“U”型通风方式下回采工作面上隅角瓦斯超限现象是目前所面临的普遍难题。需要相关学者进一步研究。
参考文献
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论文作者:方华
论文发表刊物:《科技新时代》2019年4期
论文发表时间:2019/6/19
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