开滦（集团）有限责任公司唐山矿业分公司 河北唐山 063000
摘要：根据唐山矿业公司岳胥区煤层赋存条件，对大倾角综放工作面瓦斯来源进行了分析，找出了影响工作面瓦斯异常涌出的原因，结合矿井实际情况，针对Y296工作面采取了下行通风、采空区调压、瓦斯抽放等综合措施，杜绝了瓦斯超限事故，实现了矿井安全生产，为同类型工作面瓦斯防治积累宝贵经验。
关键词：大倾角；综放工作面；瓦斯防治；下行通风
唐山矿属于高瓦斯矿井，近年来矿井的瓦斯绝对涌出量40.49～53.75m3/min。岳胥区作为矿井主要生产区域，通风路线长，通风阻力大，该区域8、9合区煤层厚度约9～11m，地层倾角变化为25°～45°之间，瓦斯涌出量占矿井总量的15.76％；大倾角综放工作面开采期间，通常的上行通风工作面上隅角瓦斯经常出现超限，工作面瓦斯涌出量大，给瓦斯管理带来了很大难度，严重影响了矿井的安全生产。Y296综放工作面是矿井的主力工作面之一，担负全矿井的主要生产任务，在回采过程中受本煤层及临近采空区瓦斯影响较大，笔者对Y296综放工作面瓦斯防治技术进行了研究与应用，取得了一定效果。
1 工作面概况：
Y296工作面位于我矿岳胥区8、9煤层合区，东部为Y480上段延伸巷、7170第六运料道、7050西、7170甲、7170乙、7050斜井等已掘巷道，南部为Y294工作面采空区，西部无采掘工程，上部为Y256工作面采空区。开采深度：-618m～-714m；该工作面走向长度1190m，倾斜长度136 m，煤层厚度平均9.5m，煤层倾角25°～35°，平均29°（Y296风道高于Y296溜子道），工作面回采期间工作面瓦斯涌出量在7-8m3/min左右。
图1：Y296工作面通风系统图
2 可能存在瓦斯涌出异常分析
2.1 上隅角瓦斯涌出量增加
一是大倾角引起瓦斯浓度增大。瓦斯密度相对空气小，从而会产生瓦斯风压的自然上升力，对于大倾角工作面来说，瓦斯风压更加明显。所以采空区内瓦斯易在采空区上部聚集，瓦斯浓度在倾斜方向上，由进风巷到回风巷逐渐增大，在靠近上隅角附近 20 m范围内瓦斯浓度较高。
二是超前量引起瓦斯浓度增大。回采工作面两巷超前量，导致回风隅角滞后于进风隅角，引起上隅角处的风流易形成涡流，且风流流速较低，出现上隅角瓦斯增大。
二是采空区空间引起瓦斯浓度增大。
大倾角上隅角采空区内顶板垮落不严实，存在串风通道，造成上隅角瓦斯增大。
2.2 该煤层属于8、9合区，瓦斯赋存量大，一旦受采动影响，游离状态瓦斯涌出到工作面中，增大风流瓦斯浓度。
2.3 临近采空区导致工作面瓦斯涌出量增加，工作面通风压力低于临近采空区压力，导致采空区瓦斯向工作面运移。
3 瓦斯综合防治技术方案
为防治上述原因引起工作面瓦斯异常涌出，出现瓦斯超限事故，经综合分析制定并采取了以下方案。
3.1 采取下行通风。
上行通风时，从采空区涌向采面的瓦斯量大，且大部分从上隅角涌出，涌出瓦斯受到浮力作用不易和风流混合；下行通风从下隅角涌出的瓦斯容易和风流混合，所以下行风时隅角积聚瓦斯的可能性比上行风小。
回采前期对Y296工作面通风系统进行了调整，采用下行通风，由Y296风道进风、Y296溜子道回风；并提高了工作面风量，工作面风量达到19.5m3/s，保证了通风系统稳定可靠。
3.2 采取瓦斯抽放。
瓦斯抽放是解决工作面瓦斯的最有效的手段，通过高位孔结合隅角埋管抽放进行采空区瓦斯防治，降低风排瓦斯涌出量。
一是在Y296风道施工岩石高位钻孔对工作面上部裂隙带进行瓦斯抽放，降低工作面瓦斯。
二是在上隅角采空区进行跨步埋管抽放采空区瓦斯，降低上隅角瓦斯浓度。第一节预埋管管口用铁丝网蒙好，并垫高300mm，然后用煤袋子保护好，当管路埋入采空区长度超过10m时，方可开泵抽放，当抽放管路埋入采空区20m时，开始按上述步骤埋第二趟管路，当第二趟管路埋入采空区10m后，则把原先的抽放管路断开，然后与新埋入的管路搭茬，进行抽放，以后依此顺序进行。
3.3 实施采空区调压。
Y294工作面、Y256工作面位于Y296工作面的上方，根据瓦斯浮力运移规律，调整采区通风系统及相关系统通风压力，在Y296回风巷构筑调节设施，调整Y296工作面与临近Y294采空区、上部Y256采空区通风压力，使Y296工作面压力升高，迫使瓦斯向临近采空区运移，减小工作面瓦斯涌出量。
3.4 建立回风隅角管理体系。
一是设置回风隅角引风帐和稀释器；
二是加强上、下隅角采空区内顶板垮落，减小上隅角空间；
三是设置高分贝便携式瓦斯报警仪，并将报警浓度设置为0.6%，实施超前预警；
四是设置回风隅角采区通防班长，由专人负责回风隅角瓦斯管理，增加回风隅角管理力度。
4 应用效果
通过下行通风、瓦斯抽放、通风压力调整等综合瓦斯防治措施的实施，定期对该区域风量、风压、通风设施进行测量调整，Y296大倾角综放工作面在回采期间下隅角瓦斯浓度一致维持在0.2-0.4%，回风瓦斯浓度在0.2-0.3%。有效杜绝了瓦斯超限事故，保证了工作面的安全生产。
5 结束语
一是高瓦斯大倾角综放工作面瓦斯涌出规律必须结合现场实际情况，摸索分析透彻，方可制定出有针对性的技术方案。
二是采取瓦斯抽放及调压手段之力瓦斯时，必须考虑采空区自然发火隐患。
三是下行通风有利于大倾角工作面瓦斯治理，一旦出现火灾事故时，容易出现事故扩大等隐患。
四是通风系统是瓦斯防治的基础，必须定期对该区域进行风量、风压测定，不满足要求时要及时调整。
参考文献：
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[2]林柏泉、张建国、翟成、欧阳广斌；近距离保护层开采采场下行通风瓦斯涌出及分布规律；中国矿业大学学报；2008年1月
[3]任晓东、范喜生；特厚煤层综放工作面U型通风回风隅角瓦斯防治；现代矿业；2015年4月
[4]秦跃平、王进学；综放工作面瓦斯涌出特性的研究[J]；煤炭科学技术；1997年1月
作者简介：
王江（1985－），男，陕西西安人，2009年7月毕业于西安科技大学能源学院安全工程专业，现任开滦唐山矿业分公司安全注册工程师，从事通防技术管理工作。
论文作者:王江
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/21
标签：瓦斯论文; 工作面论文; 采空区论文; 倾角论文; 煤层论文; 矿井论文; 浓度论文; 《基层建设》2018年第5期论文;