某矿首采工作面上隅角瓦斯治理技术

刘萍，穆敏，丁勇，王勇

(1.贵州大学矿业学院，贵州贵阳550003;2.桐梓县安全生产监督管理局，贵州桐梓县563200)

某矿首采工作面上隅角瓦斯治理技术

刘萍1，穆敏2，丁勇1，王勇1

(1.贵州大学矿业学院，贵州贵阳550003;2.桐梓县安全生产监督管理局，贵州桐梓县563200)

介绍了某矿近距离煤层群瓦斯赋存特点、首采工作面瓦斯涌出的特征，及所采取的工作面上隅角瓦斯治理技术。通过综合治理，工作面瓦斯浓度得到了有效控制，保证了工作面的安全高效生产。

近距离煤层群;首采工作面;上隅角瓦斯;治理措施

1 矿井概况

某矿采用斜井开拓，主要可采煤层为5层(3，12，15，17，18)，主要可采煤层平均总厚10.26m，集中在上、中煤组，煤层层数多，厚薄相间，以薄及中厚煤层为主;层间距较近，上、中煤组的煤层间距一般几米到十几米。3，12，18号煤层属易自燃煤层;17号煤层属自燃煤层，矿井3，17，18号煤层均具有煤与瓦斯突出危险性。矿井采用走向长壁后退式采煤方法，一次采全高全部垮落法管理顶板，综合机械化采煤工艺，采用分区式通风，机械抽出式通风方法。

矿井首采面为1031工作面，经测定3号煤层的瓦斯压力(绝对压力)为1.40～2.33MPa，瓦斯含量为12.59～15.50m3/t;5号煤层的瓦斯压力为0.81～2.40MPa，瓦斯含量为12.54～13.91m3/t。

2 首采工作面概况

1031工作面布置在3号煤层中，3号煤层赋存条件较复杂，煤厚1.5～3.5m，平均煤厚2.5m，煤层倾角23°～34°，平均26°。1031工作面的运输顺槽标高+1490m，回风顺槽标高+1594m，工作面走向长2095m，倾向长228m，可采长度1785m。

首采面1031工作面开始回采后，来自本煤层及邻近层的瓦斯将大量涌入工作面，此外，采空区卸压瓦斯也涌回工作面。工作面采用“U”型通风方式。开采过程中，工作面上隅角瓦斯浓度居高不下，时常超限，严重阻碍工作面快速推进，给矿井高效生产带来了不利影响。

3 上隅角瓦斯治理措施

1031工作面瓦斯抽放主要有高位抽放巷抽放、向采空区冒落拱上方布置大直径钻孔抽放及上隅角安设留管及骨架风筒。

(1)在首采3号煤层(25～35m)的顶板岩石中，沿回采工作面走向布置一条高位抽放巷，高位抽放巷布置见图1。

图1 高位抽放巷布置

(2)向采空区冒落拱上方布置大直径钻孔抽放。此方法为利用大直径钻机，在回采工作面回风顺槽内，向采空区初始冒落拱的上方打孔，以抽放处于冒落破坏带中的上部卸压层和未开采的煤分层或下部卸压层涌向采空区的瓦斯。钻孔布置见图2。

图2 抽放钻孔的布置

(3)上隅角安设留管及骨架风筒。在工作面回风巷铺设大管径瓦斯抽放管路，管口插入上隅角阻燃隔离墙内1～2m，尽量靠近上隅角未冒落空间的顶部及上帮煤壁，利用移动瓦斯抽放泵进行瓦斯抽放。同时，在上隅角安设骨架风筒。留管及骨架风筒安设如图3所示。

图3 上隅角安设留管及骨架风筒示意

4 上隅角瓦斯治理效果

在采取高位抽放巷抽放、向采空区冒落拱上方布置大直径钻孔抽放和上隅角埋管抽放后，1031工作面未出现上隅角瓦斯超限情况，确保了首采面的安全高效的生产，使工作面月进尺大幅度提高，治理瓦斯效果明显，2011年3，4月份分别进尺70.5，78.2m。上隅角瓦斯浓度变化情况见图4和图5，瓦斯治理的整体效果见表1。

图4 2011年3月份上隅角瓦斯变化情况

图5 2011年4月份上隅角瓦斯变化情况

表1 瓦斯抽放整体效果

［1］于之江，姬战锁.瓦斯抽放在上隅角瓦斯治理中的应用［J］.水力采煤与管道运输，2010，(1).

［2］张铁岗.矿井瓦斯综合治理技术［M］.北京:煤炭工业出版社，2001.

［3］程建圣.高瓦斯矿井近煤层群综采工作面上隅角瓦斯治理［J］.矿业安全与环保，2011，38(1).

［4］薛景明.采煤工作面上隅角瓦斯治理技术［J］.煤矿安全，2011，(2).

2011－08－03)

刘萍(1973－)，女，贵州贵阳人，贵州大学副教授，主要从事采矿工程与安全工程方面的教学和研究工作。