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综采工作面上隅角瓦斯积聚的处理方案[摘要]综采工作面上隅角瓦斯积聚是高瓦斯矿井开采的重大隐患之一并且工作面推进过程中随着顶板的垮落采空区瓦斯不断涌入工作面污染工作面风流很容易造成工作面及其回风巷瓦斯超限严重制约工作面产能的释放对安全造成严重威胁。所以通过科学合理的技术手段对工作面上隅角瓦斯进行管理是释放工作面产能和保障工作面安全开采的基本前提和有效保障。[关键词]煤矿；综采工作面；上隅角；瓦斯积聚中图分类号：TD712.54文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）27-0113-01近几年来随着煤炭开采深度的增加机械化程度不断提高综采工作面的采高也在不断加大采长也在加强走向变长。由于采空区面积大因此常造成回采工作面和局部（尤其是上隅角瓦斯）瓦斯聚集。因此必须要采用科学有效的方法治理瓦斯积聚问题才能保证煤矿的安全生产。在煤矿井下综采工作面生产中普遍存在着上隅角瓦斯涌出量大和瓦斯浓度高的现象不仅对矿井的产量和效益有影响还严重威胁到井下职工的生命安全很可能进一步造成瓦斯事故。因此说治理综采工作面上隅角瓦斯积聚超限时必须首先摸清瓦斯来源、瓦斯涌出量和涌出规律然后根据以上数据和现象制定出一套切实可行的办法或措施。一、上隅角瓦斯来源及分布规律《煤矿安全规程》规定：矿井瓦斯积聚是指采掘工作面内体积大于0.5m3的空间内积聚的瓦斯浓度达到2%时附近20m内必须停止工作撤出人员切断电源进行处理。瓦斯与空气的密度比为0.554其密度相比于空气密度小容易在巷道的上部及高顶处积聚我们把这种现象叫作上隅角瓦斯积聚。针对瓦斯积聚的问题通过分析瓦斯的分布规律去探究瓦斯积聚的原因进而寻求更科学的方法来防治。1、上隅角瓦斯来源分析（1）煤壁瓦斯释放：随着工作面的推进新鲜煤体不断暴露同时在工作面自由面前方存在一个明显卸压区使得煤体裂隙张开瓦斯通过张开裂隙不断从自由面涌出；煤体被采落时不断解吸瓦斯也导致工作面瓦斯涌出量增加；进风巷煤壁暴露在空气中释放的瓦斯随风流进入工作面。（2）采空区瓦斯积聚：目前多数的煤矿采用了煤巷锚杆支护使得巷道顶板整体相对稳定为上隅角的瓦斯积聚提供了空间；同时风流流经工作面时不可避免地造成部分风流漏入采空区并携带采空区积聚的瓦斯经采煤工作面上隅角及其附近区域流出而该区域通风困难进而造成瓦斯的积聚和超限问题。（3）邻近煤层涌出：当邻近煤层受到采动影响时会造成邻近煤层形成较多的裂隙同时由于工作面气压小于临近煤层瓦斯压力使得临近煤层瓦斯通过煤层间裂隙逐渐涌入到回采工作面并在上隅角积聚。2、上隅角瓦斯分布规律通过理论研究以及对上隅角瓦斯的来源分析发现造成上隅角瓦斯积聚的原因具有多样性瓦斯整体的浓度在不同采煤工作面也具有差异性但是其分布规律具有统一性。当没有风流场影响时瓦斯分布较均匀在工作面上隅角不会产生瓦斯积聚的现象；当受到风流场等因素干扰时打乱了原有的分布规律就会在采煤工作面上隅角产生瓦斯积聚和超限。二、上隅角瓦斯积聚原因1、相对空气而言瓦斯本身的密度比空气小扩散速度快产生“瓦斯风压”形成自然上升力使采空区内的瓦斯向上隅角转移加快了上隅角瓦斯的积聚。2、流经上隅角的风量小风速低同时由于标高较工作面下部、中部高使得风流极易在上隅角形成局部涡流。涡流的形成使采煤工作面、邻近煤层和采空区涌出的大量高浓度瓦斯难以进入回风风流中从而造成大量瓦斯在回风巷及上隅角区域循环流动形成上隅角瓦斯的积聚。3、矿井通风方式、风流场的影响范围及其强度与瓦斯的分布规律关系密切是综采工作面上隅角瓦斯积聚的原因之一。一般矿井采煤工作面均采用“U”形通风系统在一源一汇的工作面中风流流向多为上行风而上隅角作为采煤工作面的漏风汇是采空区瓦斯涌出的必经之道很容易造成瓦斯的积聚。三、综采工作面上隅角瓦斯积聚的处理方案针对瓦斯积聚和超限的问题要想从根本上解决问题应主动采取行之有效的防治措施。目前有如下方法和措施来处理上隅角瓦斯积聚。1、设置上隅角临时风障风流经过上隅角时会出现涡流现象同时该处风速较低使上隅角瓦斯难以进入主要风流中因此在工作面上端头设置临时风障改变风流方向使一部分风流经过上隅角的涡流区域带走上隅角的瓦斯。2、改变通风方式要解决采煤工作面上隅角瓦斯积聚的问题主要得改变采煤工作面的瓦斯交汇点可改变采煤工作面通风方式目前国内能解决此种问题的通风方式主要有Y型、Z型、W型、H型下行通风等但是由于以上几种通风方法通风较为复杂而且施工时候工程量比较大而且对煤层有自然发火倾向不容易控制和观察