煤与瓦斯突出综采工作面瓦斯综合防治技术与运用.pdf

第2期水力采煤与管道运输No.2
2007年6月HYDRAULICCOALMINING&PIPELINETRANSPORTATIONJun.2007
煤与瓦斯突出综采工作面瓦斯综合
防治技术与运用

杨刚

(盘江煤电集团有限责任公司土城矿贵州盘县553529)

摘要:介绍了盘江煤电集团土城矿在煤与瓦斯突出的14129综采工作面采用底板穿层预抽、
本煤层预抽、采空区留管抽放、顶板高位钻场抽放等瓦斯综合防治技术,解决了回采期间的瓦
斯问题。
关键词:煤与瓦斯突出综采工作面瓦斯综合治理
中图分类号:TD712+62文献标识码:B文章编号:1006-0898(2007)02-0004-03

1工作面概况层相距较近,围岩瓦斯含量大。在回采期间,当
14129工作面位于土城矿14采区井筒东翼,上邻近煤层未开采时,上邻近煤层涌出的瓦斯要
走向长1200m,倾斜长为147m,上部为14127占回采工作面瓦斯涌出量的65%以上。另一方
采空区,距地表垂深345～250m。12#煤层厚度面来源于工作面落煤、新暴露煤壁及采空区。尽
为2.2～5.1m,平均3.8m,煤层倾角为19Ü,煤管采用大采高综采液压支架一次采全高,但仍有
层存在分岔、合并现象,为低硫、低灰,高热优质部分煤不能完全采出,采空区留煤较多,积存瓦
肥煤,也是煤与瓦斯突出煤层。14129工作面上斯大,其中部分瓦斯随采空区漏风进入工作面回
覆9#煤层不可采,层间距为36m;下伏13#煤层风流中。
不可采,层间距为5～10m。采面装备:ZP3600/3瓦斯综合治理措施
17.5/37型液压支架;MXG-300/700DA采煤针对14129采面上保护层开采不经济的条
机,截深0.8m。采用全部垮落法管理顶板,U型件,为了有效治理14129采面瓦斯问题,结合本
通风系统,采面最大配风量1620m3/min。矿的地质开采条件,实施了本煤层预抽,底板穿
采面在初采期间,回风流瓦斯浓度为层预抽,留管抽放以及高位钻场抽放综合抽放瓦
0.62%,随着采面的推进,采空区面积不断扩大,斯。根据瓦斯鉴定结果及日常的观测得知,12#
老顶的垮落,采面瓦斯涌出量达到42.2m3/min。煤层透气性系数为5.1224(m2/MPa2·d),本煤
回风流瓦斯出现多次超限事故,其浓度达到层百米钻孔瓦斯流量衰减系数为0.0868d-1。鉴
2.6%,瓦斯问题严重制约着采面的安全生产。于采面瓦斯涌出的不均衡性及多点性,为提高抽
2工作面瓦斯涌出来源分析放效果,采用不同负压与流量的瓦斯抽放系统,
根据土城矿地质资料,12#煤层与上邻近煤见表1。
表1采面抽放系统

抽放泵型号编号台数/台负压/kPa流量/m3·min-1管径/mm管路趟数
2BE3420-2BY41113.3～66.880～1803511
CBF4102110.7～55.050～1212551

其中:1号泵专门用来留管抽放以及高位钻据日常观测,穿层预抽初期单孔瓦斯浓度为
场抽放,2号泵专门用来抽放煤层透气性极低的30%～70%,半年后衰减为5%～10%,在回采
采面浅孔瓦斯(本煤层预抽,底板穿层预抽)。期间,距采面15～25m处由于受采动影响,其浓
3.1底板穿层钻孔预抽度又回升到10%～25%。
穿层钻孔预抽是在14129运输巷掘进之前,3.2本煤层预抽
预先在底板的15#煤层掘进14159抽放巷,在抽本煤层预抽是在运输巷和回风巷沿煤层倾
放巷钻场施工钻孔预抽12#煤层瓦斯。向打孔,预抽采面瓦斯。在运输巷施工上行孔实
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2007年6月杨刚:煤与瓦斯突出综采工作面瓦斯综合防治技术与运用第2期

施本煤层预抽,孔距2m,钻孔夹角65°向采面方3.3工作面采空区瓦斯抽放
向沿煤层布置;在回风巷施工下行孔,孔距2m,3.3.1顶板高位钻场长距离大孔径钻孔抽放
钻孔夹角65°向采面方向沿煤层布置,孔深40～为解决14129工作面回风瓦斯超限及上隅
50m,孔径Φ95mm,钻孔覆盖了整个采面(如图1角瓦斯积聚问题,实施了顶板高位钻场钻孔抽放
所示)。布孔均匀平行,采用水力冲孔。瓦斯。具体措施是在开采的顶部处于采动形成
的裂隙带内,掘进专用的瓦斯抽放钻场,用以抽
放上邻近层卸压瓦斯。经过现场调查分析,理论
和实践结合,总结出12#煤层高位巷道钻场相对
位置最佳抽放效果的技术参数,顶板高位巷道钻
场底板距离开采层回风巷道垂高15～16m,水平
投影距回风巷下帮距离12m,高位钻场之间间隔
在100m左右(如图2所示),抽放效果较好。钻
场走向长为4m左右,钻孔布置2排,上排3个
孔,下排4个忆,钻孔倾角为2Ü～3Ü,钻孔方位几
乎与开采层回风巷平行布置(钻孔参数见表2)。

在运输巷施工上行钻孔过程中,钻孔出现喷
孔,顶钻,无法继续施工时,采用二次钻孔工艺