云南东源镇雄煤业有限公司朱家湾煤矿
摘要： 根据朱家湾煤矿瓦斯地质实际情况，矿井采用综合机械化回采工艺，结合矿山实际情况，针对152102综采工作面制定切实可行的瓦斯综合治理方案，实施多措并举，对瓦斯进行超前治理,预抽采煤工作面，埋管抽采空区、上隅角瓦斯，下隅角采用风帘遮挡，控制风流从下隅角进入采空区将瓦斯排出，上隅角以里采空区用风障遮挡将瓦斯堵在采空区进行抽放。工作面严格现场管理，按各项规章制度执行,防止瓦斯事故发生。
关键词：瓦斯地质 瓦斯治理 安全生产
一、矿井概况
朱家湾矿井位于镇雄县城的东北部16公里，行政区划隶属于镇雄县板桥镇管辖，开采“镇雄北部井田西段” 的西部煤层。井田开采范围内有工业储量62642.6kt，设计可采储量为41002.9 kt 。规划矿井设计生产能力为600kt/a，矿井设计服务年限为48.8年。井田地质构造复杂程度属中等类型，矿井属低瓦斯矿井。矿井通风系统采用中央边界式通风，一进一回（主井进风，风井回风），主扇型号FBCZ№20∕2×220，轴流式风机两台（其中一台备用)，电机功率为2×220kw,风量为2400-5600m3／min,风压为2200-4500Pa，风井静压900pa，等级孔为2.8 m2，矿井需风量可随安全生产需要进行调节。采煤工作面通风方式为“U”通风，配风量在1800 m3／min左右。
二、152102综采工作面瓦斯来源分析
1、152102综采工作面采用“U”通风方法供风，在这种通风方式下。进入工作面的风流分为两部分，一部分沿工作面流动；另一部分在采空区内部沿一定的流线方向流动，进入采空区的风流逐渐返回工作面。
2、152101轨道运输顺槽与皮带运输顺槽之间联络巷密闭漏风进入采空区。
3、在回采过程中，随着支架的回撤，采空区上覆岩层及煤层的垮落，遇断层时以及围岩、煤柱受采动压力的影响，大量的瓦斯涌出。
4、回风巷巷道变形严重，断面小，风流形成旋转式风流，导致工作面上段瓦斯风排效果差。
5、采煤工作面部分保底煤,导致采空区瓦斯涌出量增大。
三、瓦斯综合治理方案
根据152102综采工作面煤层瓦斯地质条件和瓦斯涌出特点，我们针对性地采取了以下综合措施治理瓦斯。
1、回采工作面瓦斯抽采
根据矿井已测定瓦斯基础参数情况以及相似矿井的抽放情况，C5b煤层属于可以抽采及较难抽采煤层，152102综采工作面采用未卸压抽放(预抽)和边采边抽方法，在工作面运输巷和回风巷直接打交叉钻孔来保证抽采效果。在运输巷和回风巷向工作面施工交叉钻孔预抽瓦斯。该预抽钻孔还可随着回采工作面的推进前方煤体产生的卸压作用，实施边采边抽煤层瓦斯，从而提高瓦斯抽采量，减少开采层的瓦斯涌出。本煤层瓦斯抽采钻孔布置按如下所述：
1.1运输巷和回风巷交叉钻孔布置
钻孔采用交叉钻孔布置方式，一部分钻孔与工作面平行布置（称为平行钻孔），一部分钻孔与工作面呈一定夹角布置（称为斜交钻孔），钻孔与工作面呈15°夹角布置，钻孔长度65m左右，钻孔间距分别为3m,钻孔直径Φ75mm。详见本煤层瓦斯抽采钻场及钻孔布置示意图3-2-1。
1.2、抽采钻孔封孔方法
封孔材料选择聚脲酸酯生成硬质泡沫体。
2、采空区瓦斯抽采
在开采煤层群条件下，邻近层、围岩、煤柱和工作面的丢煤都会向采空区涌出瓦斯。采空区瓦斯不仅在开采过程中向工作面涌出，而且在工作面采完密闭后也仍有瓦斯涌出。因此除了对工作面瓦斯进行抽采外，还对采空区瓦斯进行抽采。结合我矿实际，152102综采工作面采用半封闭采空区瓦斯抽采和全封闭采空区瓦斯抽采相结合。
2.1、半封闭采空区瓦斯抽采
152102综采工作面采空区采用煤矿井下用聚氯乙烯管PVC-KM0.6/280 /Φ280×10.1mm进行安装，并采用木垛支撑，具体连接安装如下图所示：
（三）其他措施
1、采煤工作面进风侧下隅角设置挡风帘，减小风流进入采空区。
2、采煤工作面回采时必须做到及时移架，使工作面随时处于最小控顶距。
3、安排专职瓦检员在采煤工作面检查瓦斯，加大瓦斯巡查力度，确保无瓦斯超限作业。
四、应用效果评价
152102综采工作面瓦斯绝对涌出量为16.24m3/min，工作面瓦斯抽抽放量3.5 m3/min，工作面采空区抽放量5.6 m3/min。在这种情况下工作面瓦斯绝对涌出量为11.02 m3/min，瓦斯抽放率为45%，工作面瓦斯浓度在0.5-0.76%之间，工作面回风流瓦斯浓度在0.7-0.9%之间，上隅角瓦斯浓度0.8-1%。随着152102综采工作面的回采，回采工作面的抽放效果差，经我矿研究决定将高负压瓦斯抽放管改为抽152101工作面采空区瓦斯。这样的情况下工作面瓦斯绝对涌出量为5.44 m3/min，回采工作面采空区瓦斯抽放量为5,41 m3/min，回采结束工作面采空区瓦斯抽放量5.54 m3/min，工作面瓦斯抽放率为67%，工作面瓦斯浓度在0.3-0.6%之间，工作面回风流瓦斯浓度在0.3-0.7%之间，上隅角瓦斯浓度0.8-1%。经过上述治理后效果明显，152102综采工作面瓦斯抽放率从原来的45%提高到67%，抽放率提高22%，工作面瓦斯平均下降0.2%，工作面回风流瓦斯平均下降0.3%。
五、结语
从构建合理的通风系统并配备合理的风量稀释瓦斯、建立两套瓦斯抽放系统（高负压、低负压）、控制下隅角风量进入采空将瓦斯排出的综合治理方案，在152102工作面回采过程中取得了良好的效果，实现了152102综采工作面回风流瓦斯＜0.7%进行管理，为152102综采工作面的安全、高效生产创造了条件，实现生产过程中人与机器设备、物料、环境的和谐，达到安全生产的目的。
论文作者:李军
论文发表刊物:《基层建设》2017年3期
论文发表时间:2017/5/8
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