摘要：本文分析了大倾角厚煤层大采高工作面上隅角瓦斯超限的种种原因，并通过现场研究提出了治理上隅角瓦斯超限的几种办法，及其各自的优缺点及发展方向。
关键词：工作面；大倾角；厚煤层；大采高；上隅角
艾维尔沟矿区是新疆的重要焦煤基地，这里有储量丰富的国家紧缺资源“焦煤”，目前回采的15123工作面，走向长度2160米，倾向145米，采用大倾角厚煤层一次采全高回采工艺，“U”型通风。在回采过瓦斯异常区带期间，回风流瓦斯时常在0.4%—0.6%之间，上隅角瓦斯时常超限，给安全生产带来重大隐患。经过工程技术人员认真分析瓦斯超限原因，采用了多种行之有效的方法，使得上隅角瓦斯浓度明显降低，确保了工作面过瓦斯异常带期间的安全。
1综采工作面上隅角瓦斯超限的原因分析
1.1采面工作面上隅角为采空区风流的汇合处
15123工作面采用“U”型通风方式，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；另一部分进入采空区，在采空区内部沿一定的流线方向流动，在工作面的后半部分，进入采空区的风流逐渐返回工作面。若工作面后方与邻近煤层采空区或同一煤层未隔离的巷道相通，即采空区有漏风通道，则此风流会汇入工作面，其采空区流线分布如图1所示。
1.2采面上隅角的风流状态是瓦斯超限的重要原因（见图2、图3）
采面上隅角靠近煤壁和采空区侧，风流速度很低，局部处于涡流状态（如图2所示）。这种涡流使采空区涌出的瓦斯难以进入到主风流中，从而使瓦斯在上隅角附近循环运动而聚集在涡流区中，形成了上隅角的瓦斯超限。如图3所示，若工作面上隅角出现滞后回柱，除上隅角存在的涡流区外，在靠近切顶排处会出现微风区，采空区漏出的瓦斯在此处积聚，更容易形成上隅角的瓦斯超限。
1.3采面上端头采空区悬顶大面积垮落，老塘内积聚的瓦斯瞬间溢出造成瓦斯超限
15123工作面顶板较为坚硬，虽采用超前预爆破强制放顶技术，但因工作面回风巷采用锚网支护，局部地段进入采空区后不能及时垮落，时常会出现5—10米段的小范围悬顶，当悬顶突然下落，积聚在老塘内的瓦斯气体瞬间冲出，造成工作面上隅角短时间段瓦斯超限。
2 防治上隅角瓦斯超限的方法
2. 1增大回采工作面风量
工作面风流对上隅角涡流区积聚瓦斯的驱散，主要靠工作面风流与上隅角瓦斯积聚区间空气的对流和主风流的扩散作用。经过长时间的现场观察，发现在工作面正常供风的情况下，靠有限速度的风流来驱散上隅角涡流积聚区的瓦斯是不可能的。采用增大风量的办法，虽然可使上隅角积聚区瓦斯与工作面主风流的对流作用加大，相应降低了上隅角瓦斯浓度，但对上端头老塘内顶板突然垮落造成的瓦斯超限现象仍然不能解决，且增加了工作面通风费用。同时，风量过大又有以下缺点：
（1）造成邻近采掘工作面的供风量下降，影响整个矿井通风系统的稳定；
（2）使采面风流中的粉尘浓度增加，恶化工作面的工作环境，增大防治粉尘工作的难度；
（3）工作面风量过大容易使巷道内的风速超过《煤矿安全规程》的规定，影响矿井的质量标准化达标。
2.2设置上隅角挡风帘（见图4）
当综采工作面上隅角出现瓦斯超限时，在靠近综采工作面上端头以下5米处斜挂一挡风帘，使之将工作面的风流一分为二，利用风帘引导较多的风流流经上隅角，以稀释上隅角高浓度瓦斯。风幛可采用软质风筒布制作，长度一般不小于5m左右。
15123工作面在生产过程中，出现了上隅角瓦斯偏高的现象，于是在上隅角附近加设了一道挡风帘，同时为了减少经过老塘进入工作面上隅角的风量，在下端头最后一排端头支柱处增设一道挡风帘。通过现场观测，上隅角的瓦斯浓度明显降低；但是由于工作面上口增设挡风帘的存在，使采煤机割煤，移架，运料受到很大的影响，往往出现挡风帘被拉开未及时复位现象，以至上隅角瓦斯浓度又很快升高甚至到超限。这样反复操作的结果，必然使上隅角瓦斯浓度忽高忽低，极不稳定，形成了安全生产的一大隐患。同时，挡风帘的存在，增大了工作面的通风阻力，使工作面的有效风量降低。
因此，这种方法主要适用在综采工作面过局部瓦斯异常带，并且只能作为临时辅助措施。
2.3安设局部通风机
在15123工作面过瓦斯异常带中后期，距工作面上隅角10～15m的支架上吊挂一台5.5KW的小局扇，用胶质风筒将风流引到工作面上隅角，在综采工作面上隅角位置形成正压区，通过局扇引入新鲜风流稀释综采工作面上隅角瓦斯，使该处瓦斯浓度降到规定以下，该局扇随着工作面支架的前移而移动，从而彻底解决了上隅角瓦斯治理难题。
2.4上下端头靠老塘侧设置挡风帘
为进一步减少工作面老塘进风，在工作面上下端头靠老塘侧设置挡风帘，经过现场应用，效果较为理想。
3结论
15123综采工作面上隅角瓦斯在上述方法的综合应用下，取得了较为理想的效果，确保了工作面正常生产，为矿井带来了巨大的经济效益。
作者简介：陈广喜，男，（1980.4-），新疆，2003年毕业于新疆工业高等专科学校，大学文化，注册安全工程师，现任2130煤矿生产副矿长。
论文作者:陈广喜
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/30
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