放顶煤工作面瓦斯治理技术.doc

放顶煤工作面瓦斯治理技术

放顶煤工作面瓦斯治理技术

放顶煤工作面与其它采煤方法相比，其瓦斯涌出量都比较大。对于放顶煤工作面的瓦斯治理，一般采用的是高顶抽放巷、移动式瓦斯抽放泵等措施。羊渠河矿在里8252工作面放顶煤工作面的瓦斯治理上采用顺层钻孔抽放、高顶瓦斯钻孔抽放、增加风量等措施，解决了工作面后机尾瓦斯超限等问题，保证了工作面的正常回采。
一、工作面概况：
里8252工作面位于佐城村（原）以东400m，南蒋村西南500m处，佐城～磨屋冲沟以北，地表为农田覆盖。井下位于-400水平三一扩大区，西部与8250工作面采空区为邻，北止于F2断层下盘，南止于里8248工作面采空区，东部以FK3、FK7断层为界。本工作面地面标高为+154.84m，井下标高为-200～-400m，工作面走向长940m，倾向长85～95m。
工作面内煤岩走向为N30°～60°E，倾向26°，倾角26～33°，平均28°。煤岩层呈单斜构造。
工作面范围内NE向断层比较发育，且延伸较长。
工作面煤层为2号煤，赋存于二迭系山系组内，厚5.3～5.8m，煤层稳定，煤层结构复杂，普遍含有顶、中、底三层夹石，煤层伪顶为易垮落的碳质泥岩，直接顶板为粉砂岩，直接底为粉砂质泥岩。
二、通风瓦斯情况：
里8252溜子道外段（标高-381m～-298m），瓦斯涌出量比较高，掘进时供风量885m3/min,回风瓦斯浓度为0.7%,瓦斯涌出量为6.2m3/min。里段(标高为-298～-240m),瓦斯涌出量相对比较低,掘进供风量为718m3/min,回风瓦斯浓度为0.46%,瓦斯涌出量为3.3m3/min.在运料巷掘进期间也出现了类似的情况。
里8252工作面推采20m后，工作面回风瓦斯出现增大趋势，回风瓦斯浓度达到%，后机尾瓦斯浓度达到%。
里8252工作面生产以后，运料巷瓦斯涌出量持续增大。如表1所示。
表1
日期风量（m3/min）瓦斯量（m3/min）日期风量（m3/min）瓦斯量（m3/min）117/106503.2529/108763.2418/107104.530/108763.2820/106203.9731/108763.5321/108973.231/118763.6322/109813.922/118763.9825/108752.093/119003.3526/108762.324/119003.4527/108761.955/119003.9828/108762.286/119003.28
三、瓦斯治理措施：
1.瓦斯抽放：在工作面投产前，在工作面溜子道每隔30m沿煤层倾向施工一组上向瓦斯抽放钻孔，每组钻孔呈扇形布置。在工作面溜子道施工瓦斯抽放钻孔个，总孔深达m。初始瓦斯抽放量为m3/min，平均抽放量为m3/min。
为了提高瓦斯抽放量，我们还充分利用运料巷的注水钻孔，使其一孔两用，先抽瓦斯后注水。
2.增加风量：
通过压缩其它地区的富余风量，堵漏风和调整通风系统等措施，工作面风量逐渐增至870m3/min、900m3/min

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三、高顶钻场及钻孔布置情况：
1.高顶钻场的含义：
高位钻孔抽放工作面卸压瓦斯方法是在工作面运料巷中每隔一定距离布置一个钻场，钻场向工作面内部施工，钻场布置在距煤层顶板4m(垂直距离)的岩石中，在钻场中向工作面推进方向布置3～6个钻孔，钻孔终孔于煤层顶板岩石中,终孔位置距煤层顶板20～30m(具体高度可通过试验确定).当工作面向前
推采时,由于煤层顶板的跨落和工作面超前应力的作用，使得钻孔与顶板跨落裂隙带相透,并抽放煤层释放到裂隙中的工浓度瓦斯,从而达到降低工作面上隅角瓦斯浓度,降低工作面回风风流瓦斯浓度的目的。
2.钻场布置在工作面运料巷内，见图1。钻场通路开口于工作面运料巷，向工作面内部施工，与工作面运料巷夹角为45°，巷道水平施工。
钻场通路施工深度为13～15m，巷道规格为3m*3.5m*2.0m，钻场通路变全岩后掘进钻场，钻场深度为3m规格为4m*3.5m*2m，钻场与煤层顶板的间距（岩柱）为2～3m，钻场变为全岩的水平距离为3m。如图１所示。
3.钻孔布置：
钻孔的布置需要根据工作面瓦斯涌出量进行确定。根据工作面回采期间的瓦斯涌出情况，每个钻场布置一组钻孔，每组钻孔按终孔位置距工作面运料巷0m、10m、25m的不同距离布置3个钻孔，钻孔终孔距大煤顶板高度为20m。两个钻场之间相邻的两组钻孔交叉布置，交叉距离为20m。如图1所示。
钻孔参数如表2所示。
A

25m10m
A
10070运料巷
工作面切眼
A-A剖面图
3m
2～3m
20m

图１钻场布置示意图
钻孔参数表表1
钻场孔号方位角倾角（°）孔深（m）孔径（mm）11+301