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回采工作面上隅角瓦斯防治

文檔作者：趙志彪文檔來源：山西汾西礦業集團		點擊數：	更新時間： 2025年03月17日
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煤礦 現 代化 2014年第5期 總第122期回采工作面上隅角瓦斯防治趙 志彪(山西汾 西礦業集 團 正令煤 業，山西 孝義 032311)摘 要 對正令煤業井下瓦斯 涌出情況進行 了總結，為治理回采工作面上隅角瓦斯 ，采取 了冒落拱上方采空區裂隙帶鉆孔抽放 、已采老空區瓦斯抽放 、上 隅角插入式抽放等 辦法，有效防止 了瓦斯超限，并提 出了上 隅角 管理措 施 。關鍵詞 瓦斯 ；抽放 ；上隅角；裂隙帶鉆孔 ；老空區中圖分類號 ：TD712．623 文獻標志碼 ：B 文章編號 ：1009—0797(2014)05—0039—031 礦 井概述山西汾西正令煤業有限責任公 司為山西省煤炭資源整合礦井 ，井 田面積 5．8435平方公里 ，設計 能力9O萬 。礦 井 為立 井開 拓方 式 。礦井 通 風系統 為 中央并列式 ，通風方法為機械抽 出式 ，采用煤礦地 面用 防爆 抽 出式 對旋軸 流通 風機 ，其型 號為 FBDCZ／NO．B23，功率 185kW×2。2013年礦井瓦斯等級鑒定 ，礦井絕對瓦斯涌 出量為 3．29m／min，為瓦斯礦井。煤塵具有爆炸性 ，煤 自燃傾 向性等級為 Ⅱ級 白燃。礦井總進 風量為 3954mTmin，總 回風量為 4030mTmin，總回風巷瓦斯濃度一般為 0．08％～0．1％。2 瓦斯涌出情況2009年年底礦井進行了瓦斯等級鑒定 ，礦井絕對 瓦 斯 涌 出 量 為 7．56m~min， 相 對 瓦 斯 涌 出 量9．18m3，t，為瓦斯礦井。但 由于相對 瓦斯涌出量接近10m~t，汾西礦業集 團決定按 高瓦斯礦井管理 。從2011年 7月份至今 ，礦井一直處于以井巷維修為主的隱患排查狀態 ，無任何采掘活動 ，減少 了瓦斯涌出。2011年瓦斯等級鑒定 ，礦井絕對瓦斯涌出量為3．60mTmin，2012年瓦斯等級鑒定 ，礦井絕對瓦斯涌出量為 2．96m3／min。由于礦井煤層埋藏深(700～800m)，上覆 巖層致密 ，黃土覆蓋層厚 ，煤層 內瓦斯未得到釋放 。根據《礦井瓦斯涌 出量預測報告 》，2號煤原煤瓦斯含量平均為 5．23m~t，生 產 工作 面最 大 絕對 瓦斯 涌 出量 為7．82mTmin，2號煤層瓦斯含量梯度為 0．88m3／f100m。事實上 ，采煤工作面的絕對瓦斯涌出量 已經接近高瓦斯礦井標準。資源整合前 ，該礦綜采工作 面回采期 間，未采取瓦斯抽放措施 ，配風量 800m~min左右 ，回風 流中的瓦斯濃度平均 0．5％，說 明綜 采工作面絕對瓦斯涌 出量在 4m／min左右 ，已非常接近《煤礦安全規程》規定的必須建立瓦斯抽放系統的情況(5m~min)。特別是 回采工作面上隅角的瓦斯問題 比較 突出，上隅角 回風流中瓦斯濃度為 0．7％左右 ，手伸到落山檢查瓦斯濃度為 1％～2．5％。風排瓦斯無法解決上隅角瓦斯超限問題 。為治理工作面上隅角瓦斯 ，曾采用 了掛風簾和切眼安裝風機的方法稀釋瓦斯濃度 ，效果均不理想。在上級通風部門的大力指導和幫助下 ，全公 司上下形成共識 ，必須學習運用兄弟礦井的瓦斯治理經驗 ，采取主動措施 ，進行源頭治理 ，上馬瓦斯移動抽放工作 。3 綜采 工作 面瓦斯抽放措施首采工作面 2l10皮帶順槽長 841m，回風順槽長677m，可采走 向長度 400m，傾斜長度 145m。采用單一 走 向長壁后退式綜合機械化采煤法 ，全部垮落法管理頂板。現已進入聯合試運轉 階段 ，為確保通風瓦斯安全 ，采取了瓦斯抽放措施。2110移動抽放泵站安裝 了四臺水環式真空泵 ，兩用兩備。其 中 2BEA一303—50．3／75型水環式真空泵2臺 ，該抽放泵 電機 功率是 75kW，最大抽氣量是50．3m／min，極限真空度是 98kPa，用于抽采回采工作面上 隅角 瓦斯 和 已采空區瓦斯 2BEA一305—62／90型水環式真空泵兩 臺，該抽放泵 電機功率是 90kW，最大抽氣量是 62m／min，極限真空度是 85kPa，用于抽采裂隙帶鉆孔瓦斯 。3．1 冒落拱上方采空區裂隙帶鉆孔抽放2號煤層頂板上覆巖層為砂質泥巖 ，為軟弱巖層 ，根據《建筑物 、水體 、鐵路及主要井巷煤柱 留設與壓 煤 開采規 程》，煤層 頂板 垮落 帶最 大高度 H10．5m，煤層導水裂隙帶最大高度 H：一25．0m。與裂隙帶經驗高度(5～8倍采高 )基本吻合 。2110回風巷鉆場及裂隙帶鉆孑L抽放設計為 ：(1)鉆場 布置在 回風巷前進 方 向的右幫 ，每隔60m布置一個鉆場 ，共布置 5個鉆場。鉆場尺寸為：深4m，寬 4m，高 3m，采用錨桿錨索加金屬 網聯合支護 ，采用擴散通風。(2)確定高 、低位鉆孔 的終孑L高度分別 為 25m、· 39 ·煤礦 現 代化 2014年第5期 總第122期200kN。(3)注漿加 固。對于三軟巷道而言 ，注漿改變 圍巖 的松散結構 、提高粘結力 、內摩擦角及整體性 ，使圍巖強度顯著增加 ，也使 圍巖為錨桿提供可靠 的著力基礎 ，使錨桿對松散破碎巖層的錨固作用得以發揮 ，從而將錨桿支護 和注漿技術融為一體 。由于塑性 區較大，巖性穩定性較差 ，采用巷道周邊注漿加 固。選用 圓管狀鋼管作為錨桿 ，并兼作注漿管使用 ，錨桿規格22mm×2200mm，間排距 2．4m×2．4m。注漿所用漿液為水泥漿液 ，選用 425號普通硅酸鹽水泥 ，水灰 比為 1：1，漿液 中添加水泥用量 2％ ～3％的水玻璃 。采用 SGB21型注漿 泵 (泵 量 50～90~min，壓力 5—9MPa)注漿 。注漿管 為高壓膠管 ，一端接注漿泵 出漿口，另一端接注漿錨桿。注漿錨桿前接球形 閥門 ，注完漿后及時關閉閥門，防止漿液外溢。注漿前 ，對注漿錨桿先進行注水 沖孔 ，注水沖孔時間不少于 10min。采用間歇注漿方式 ，間隔時間為 30s左右 。當注漿壓力達到 2～3MPa，并保持此壓力 20min時 ，可關閉閥門，結束注漿。(4)在巷道 兩側底板 中各安設一 根 2200mm長的錨桿 ，以提高組合拱作用 ，控制底鼓 。(5)護 幫措施 。一是在施工錨桿期間 ，采取 了 3層護幫措施 ，先鋪設竹笆 護幫 ，再鋪設 雙抗 網 、菱形鐵絲網護幫 。觀測項 目為圍巖表 面位移 、深部位移及統計觀測。觀測頻率 ，顯著影響段每 5天觀測一次 ，其余影響階段每 l0天觀測一次。前后歷時 8個月的觀測 ，通過對數據 的整理分析 ，巷道頂 、底板 總移 近量 223．3mm，移近速度 0．9mm／d，底鼓量最大為 120mm，頂板下沉量 103．3mm。上覆工作面跨采超前影響距離為 35m，顯著距離 lOm，滯后穩定距離為 60m。5 結 語祥達煤 礦 1402南工 作面跨 采 1702南下巷 ，通過科學的分析及預測 ，采取針對性 的加固措施 ，提高圍巖 的 自承能力和改善破裂巖體的結構 ，確保 了“三軟”條件下跨采的成功 ，保障了安全開采 、科學開采 、高效開采 ，在類似條件下具有極高的推廣應用價值。參考文獻 ：[1】顧 秀根 ．軟巖巷道 分類及 支護 對策分析 [J】．煤 炭科 學技 術 ，2007，35(8)：96—97．[2】 陸士 良，姜耀 東，孫 永聯．巷道 與上 部煤層 間垂 距 的選擇[J]．煤 炭科 學技 術 ，1993，22(1)：1-4．【3] 蔣金 泉，馮增 強，韓繼勝．跨采巷道 圍巖 結構穩 定性分類 與支護參數決 J]．礦冶工程，1999，18(1)：81—83．[4】徐 永圻．采礦 學 【M】．徐 州 ：中國礦業大學 出版社 ，2003：40-414 跨采巷道 圍巖穩定性 觀測數據分 析 作者簡介：為了觀察跨采巷 道受采動影響圍巖運動規律及優化 圍巖加 固技術參數 ，采用“十字”觀測法 進行礦壓觀測 。設立 3組測 站 ，每組觀測站 3個觀測 斷面 ，王效勇(1961一)，男，大專 ，畢 業于新礦 集 團職 工 大學 ，采礦專業。現任職于華恒礦業有限責任公司副礦長，工程師，曾發表論 文多篇 。 (收稿 日期 ：2014—8—27)(上 接 第 40頁 )桿錨索的托餅 、鎖具必須及時卸掉 ，防止頂板 冒落過程 中撅斷錨 桿錨 索在落 山產生 火花 。退 錨要 提前5m，確保上下隅角頂板與切頂線回收齊。綜采工作面上隅角圪窩深度不超過 3m。否則必須用砂袋沿切頂支柱壘齊至頂板 。(2)回撤上 隅角切頂線支柱或退錨 時 ，瓦檢員必須在場監督 ，嚴禁端頭工等操作人員用鐵器磕 碰敲擊 ，并時常用水或液槍沖刷上隅角空頂空間。(3)必須采取措施保護好抽放 端 口，做到“防水 、防渣 、防堵 、防砸”。抽放管路端 口必須包過濾 網，以防止吸人大粒徑煤(巖 )塊 。跟班瓦斯檢查員負責上隅角抽放軟管擺放位置 ，確保最佳抽放效果。(4)加強對瓦斯抽放管路 系統的 日常檢查 ，及時清理和維護 。嚴禁漏氣 、缺螺栓或螺栓不緊固 ，順槽內瓦斯管路發生擠壓 、變形必須及 時制定措施進行處理 。瓦斯抽放泵保證 24小 時不停泵 ，如遇特殊情況停抽必須提前通知調度室 ，調度室負責通知工作面停止采煤作業 。抽放泵站司機如發現抽放負壓升高或其它異 常情況時 ，必須立即匯報和處理 ，進行抽放管路除水 、除渣 、縮短管路 。參考文獻 ：[1] 國家煤炭 工業局 ．建筑物 、水體、鐵路及主要 井巷煤柱 留設與壓煤開采規程．煤炭工業 出版社 ，2000年 ．[2】于不凡 ，王佑 安．煤礦 瓦斯 災 害防治與利用技 術手冊．煤炭工 業 出版 社 ．2000．[3】 胡殿 明 ，林柏泉 ，呂有廠 ，翟成．煤層 瓦斯賦 存規律 及防 治技術．中國礦業大學 出版社 ，2006年．作者簡介 ：趙志彪(1969一)，男，山西孝義人，1990年 7月畢業于大同煤炭 工業 學校地下采煤專業 ，正令煤業通風區長，工程師。(收稿 日期：2014—8—26)· 43 ·

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