综采工作面上隅角瓦斯治理调研报告解析.doc

常村矿综采工作面上隅角瓦斯治理调研报告 ——常村矿刘进平 摘要：常村煤矿当前开采水平瓦斯涌出量大，采空区上隅角瓦斯，故而对矿井的安全生产，造成了严重的威胁和影响，常村矿井通风方式是中央主、副立井和西坡进风立井进风，中央回风立井和西坡回风立井回风的混合式通风。主扇工作方法均为机械抽出式，其中中央主扇是轴流式风机，型号为GF606--4.0-2.4-2，电机额定功率为000kw，一台运转，一台备用，3/min，负压3920-4700P，中央主通风机主要为S1、S2采区及N翼采区服务, 现阶段主扇排风量m3/s，负压Pa；3/s，负压2920Pa；矿井总回瓦斯浓度为0.21％。整个矿井通风系统由南、北两翼大并联系统构成。 根据常村煤矿2010年瓦斯鉴定结果，矿井瓦斯绝对涌出量84.56m3/min，相对涌出量5.8m3/t；CO2绝对涌出量18.05m3/min，相对涌出量1.24m3/t。2010年经山西省煤炭工业局综合测试中心检验：3号煤层煤尘具有爆炸性，煤层自燃倾向性等级为III类不易自然。 常村开采3#煤层，可采高度平均6米，采煤方法为走向长壁采煤法，生产方式为综采放顶煤，顶板管理方法为全部挎落法。常村煤矿现有三个综采工作面：S0工作面、S3-9工作面、N3-3工作面，S0工作面及N3-3工作面采用内错瓦排巷布置，S3-9工作面采用外错尾巷布置，S0工作面配风量3700 m3/min，瓦斯绝对涌出量13 m3/min；N3-3工作面配风量2500 m3/min，瓦斯绝对涌出量8 m3/min，S3-9工作面配风量4300 m3/min，瓦斯绝对涌出量30 m3/min，三个工作面均在上隅角使用压入式局部通风机处理上隅角瓦斯。 二、常村矿综采工作面瓦斯治理现状 1、综采工作面通风方式 国内矿井的综放工作面较常采用“U”型通风，但采用“U”型通风时，因在工作面采场范围内只用1个出风口，这唯一的出风口也是采场范围内唯一的最低压力区，源源不断的采空区瓦斯只能向该处涌出，而且压力越低，瓦斯涌出量越大，即工作面配风量越大时，绝对瓦斯涌出量也就越大，往往造成综放工作面上隅角瓦斯超限问题难以解决。常村矿在多年开采中，采用过三种巷道布置方式治理上隅角瓦斯。 1）、“U+I”内错瓦排巷布置方式 N3-3工作面及S0工作面都是大采高综采工作面，采用内错瓦排巷布置的U+I型“一进两回”通风系统，即内错瓦排巷沿走向布置，和进回风巷平行，一般沿本煤层顶板布置，内错瓦排巷靠近回风巷，离回风巷水平距离一般未20-40米。但由于常村矿采高限制，工作面在推进过程中容易与瓦排巷导通，将切眼中的风流直接回至瓦排巷，采空区瓦斯从老塘涌出易在上隅角积聚，影响安全生产。 为防止这种情况，在上隅角使用压入式局部通风机用于稀释上隅角瓦斯，还在回采工艺上做出以下要求： ⑴瓦排巷附近8组支架必须超前移架并及时打开逼帮板，以防止瓦排巷与工作面大面积导通，影响采空区瓦斯排放 ⑵作面瓦排巷处采高要控制在2.9至3.0米，工作面瓦排巷前、后段支架要逐步随齐 ⑶机组割过瓦排巷时，支架工要严格执行超前追机移架制度，防止瓦排巷与工作面大面积导通造成风流短路； ⑷瓦排巷至机尾段，顶煤必须放空、放彻，一方面减少采空区留煤，降低瓦斯涌出，另一方面确保瓦排巷与工作面、采空区的导通状态，增加瓦排巷的瓦斯排放效果。 还必须在瓦排巷底部平行巷道铺设尼龙网和风筒布，形成人工假底，避免回采过程中支架架前漏空出现风流短路。 内错瓦排巷布置巷道治理瓦斯，现场管理难度大，上隅角瓦斯治理效果不理想。 2）、“U+L”型外错尾巷布置方式 S3-9工作面采用外错尾巷布置的U+L型“一进两回”通风系统，即外错尾巷布置与工作面外部的轨道回风顺槽外侧，沿着走向布置，与轨道回风顺槽水平距离为20-40米，处于开采煤层的底部，尾巷与轨道回风顺槽采区双巷布置，每间隔50米在两巷之间布置一条横贯，在横贯内设置挡风墙，并且按照实际的需要调整所开窗口的大小，以控制轨道回风顺槽和瓦斯尾巷的风量。 采用外错尾巷布置方式，可以有效地控制采空区瓦斯流向，不进入工作面，防止回风隅角瓦斯积聚，但轨顺与尾巷之间每隔50米施工一个横贯，巷道准备工程量大，回采过程中需在工作面邻近横贯内及上隅角打设木垛等加强支护，沿空护巷困难。 综合以上两种通风方式，从施工管理角度考虑，“U+I”型内错瓦排巷相对于“U+I”型外错尾巷更加简单安全：1、布置内错瓦排巷比外错尾巷工程量少，易于维护。2、内错瓦排巷受压小，一直处于畅通的全负压通风状态，通风良好，通过风量大。3、通风管理简单，不需人员进入瓦排巷深部，安全可靠，减少了大量密闭工程。 从瓦斯治理角度考虑，内错瓦排巷吸风口比上隅角在空间位置上和压力分布上都处于“优势”地位，有利于控制回采工作面采空区涌出的瓦斯。但由于常