单一煤层综采工作面瓦斯综合治理技术

针对单一煤层综采工作面回采的具体情况,分析了该工作面的瓦斯涌出来源及涌出量,结合该矿的通风系统及瓦斯抽放系统现状,合理利用了多种瓦斯治理技术,取得了很好的效果。

单一煤层综采工作面瓦斯综合治理技术

谭永福,赵 新,高玉涛,李晓雨

(鹤岗矿业集团公司,黑龙江鹤岗154100)

摘 要:针对单一煤层综采工作面回采的具体情况,分析了该工作面的瓦斯涌出来源及涌出量,

结合该矿的通风系统及瓦斯抽放系统现状,合理利用了多种瓦斯治理技术,取得了很好的效果。关键词:单一煤层;综采工作面;瓦斯综合治理

中图分类号:TD712    文献标识码:B   文章编号:1003-496X(2008)10-0027-03

段保护煤柱为界,东部以F13断层为界,南部以F14断层为界,北部以27层工业保护煤柱为界,本层上部、下部、北部、南部均未开采。在生产过程中,瓦斯来源主要是裂隙带、上邻近层24#和下邻近层30#以及本煤层。

根据综采面开采统计,工作面初采期间老顶垮落前本煤层涌出的瓦斯量和本工作面采空区残存煤涌出的瓦斯量为15m/min。采面回采距离超过切眼30m后,邻近层及围岩瓦斯涌入工作面,瓦斯涌出量增长幅度加大,工作面瓦斯涌出量为35~40m

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1 工作面概况及瓦斯涌出情况分析

工作面开采三水平南27层一区三段单一层,煤层瓦斯含量10.5m3/t。煤层厚度3.0m,倾角24°~30°,走向长为390m,倾向长202m。老顶为灰白色细砂岩,厚度为25m,直接顶为灰色煤页岩,厚度为0.5~0.8m,顶板容易垮落,采空区冒落高度为10~15m。工作面采用走向长壁后退式布置,综合机械化采煤,全部垮落法管理顶板。

27煤层上部24煤层未开采,21、18层已采#

完,27煤层与上部各主要煤层间距情况为:与24#层间距为45~55m;与21层间距为90~100m,与18

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/min。本煤层瓦斯涌出量占工作面瓦斯涌出量的

层间距为110~130m,下部各煤层均未开采,与下部30#层煤层间距90~105m。该工作面西部以阶22.2%。

顶板初次来压时,煤壁处瓦斯浓度为0.3%,然后向采空区方向逐渐减小,2.0m处瓦斯浓度最小值为0.2%,然后从此处向采空区方向又开始增大,直至0.28%。此时的采空区瓦斯涌出系数K=2.5/4.5=55.6%。

顶板初次来压前瓦斯涌出系数K仅为22.2%,这主要是因为2#煤层瓦斯含量较低,采空区长度较小,开采煤层时丢煤较少,且邻近煤层的瓦斯尚未向采空区运移。顶板初次来压后瓦斯涌出系数K为55.6%,采空区瓦斯涌出量约超过了工作面瓦斯涌出量的1/2。说明此时由于老顶的冒落引起顶板裂隙带高度大幅增加,邻近层应力降低而透气性大大增加,导致其瓦斯向开采层发生了运移。5 结 论

回采初期,综采工作面的瓦斯主要来源于工作

40%左右;邻近层、围岩及采空区瓦斯占工作面瓦斯涌出量的60%左右,邻近层、围岩及采空区瓦斯是面煤壁,采空区部分所占比重较小,但是随着工作面的推进,顶板初次来压后,由于老顶的冒落,邻近层

的瓦斯通过裂隙带向采空区运移,此时由于采空区的漏风,瓦斯大量向工作面涌出,所以采空区的瓦斯涌出量占整个综采工作面的比重突然增大。

因此,在矿井的工作面的回采过程中应当特别注意初次来压后采空区瓦斯涌出量的突然增大给煤矿安全带来的不利影响。但在另一个方面,顶板来压对矿井瓦斯治理也存在有利的一面,即可在此时利用形成的卸压圈对邻近层瓦斯进行抽放。抽放方法可采用高位钻孔、穿层钻孔等,随工作面的推进边采边抽。

  作者简介:李江涛(1980-),男,山东潍坊人,2003年毕业于安徽理工大学安全技术及工程专业,现于煤炭科学研究总院抚顺分院从事矿井瓦斯治理研究工作。

(收稿日期:2008-03-18;责任编辑:王福厚)

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