通过综合治理瓦斯实现高瓦斯矿井的安全高产高效.pdf

68 通过综合治理瓦斯实现高瓦斯矿井的 安全高产高效 苏清政，李海贵，冯志强 (晋城无烟煤矿业集团有限责任公司，山西 晋城048006) 摘要：针对晋城高瓦斯矿井瓦斯赋存和涌出规律。建立了本煤层抽放、 采空区抽放、地面钻孔抽放3大系统，强化了瓦斯抽放；探索了综采放顶煤工 作面应用“U+L”和“U+I”型、大采高工作面应用“三进两回偏Y型”通 风系统布置方式，可整体提高矿井治理瓦斯能力，有效地治理瓦斯。认为高瓦 斯矿井必须坚持强化抽放、合理通风、监测监控的综合瓦斯治理措施。 关键词：高瓦斯矿井；高产高效；瓦斯治理 0引言 煤矿发展的趋势为“一个矿井，一个采区，一个工作面”，高产高效这在山西晋城 无烟煤矿业集团有限责任公司(简称晋城煤业集团)的成庄矿井和寺河矿井(如图1 示)已经实现。 2004年上半年，成庄矿产量330 m3／ 万t，矿井瓦斯涌出量达到160．4 奎塞麴侈， 守 rain；寺河矿产量385万t，瓦斯涌出 量达到406．8m3／min。高产带来了高 瓦斯，瓦斯治理是实现高产高效最大 的障碍。 自1997年与2002年两矿相继投产◆§ 以来，坚持“抽放是根本，通风是基 础，监测是保证，总体推进综合防治 河尉赢 瓦斯”的方针，保证了安全高产高效。 针对高瓦斯矿井瓦斯赋存和涌出的规 河 律，两矿相继建立了本煤层抽放、采 空区抽放、地面钻孔抽放三大系统， 图1晋城煤韭集团高瓦斯矿井井田位置示意 强化了瓦斯抽放。从2000年开始经过 苏清政等：通过综合治理瓦斯实现高瓦斯矿井的安全高产高效 69 短短几年努力，成庄和寺河两矿井的抽放量在标准状态下已经突破1000万m3／a。2004 年上半年实际抽放纯量达5346万m3。针对高瓦斯高产高效矿井单产单进高的特点，两 矿不断探索综采放顶煤工作面应用“u+L”和“u+I”型、大采高工作面应用“三进 两回偏Y型”通风系统布置方式，整体提高了矿井瓦斯治理能力。 1煤层气发电的背景 高产高效矿井开采强度大，会带来大量瓦斯集中涌出，造成治理困难。为此，晋城 煤业集团强化瓦斯抽放，实行了本煤层区域性抽放、采空区抽放以及地面钻孔抽放3个 方案，抽放量逐年成倍递增，今年抽放瓦斯预计突破1000万m3。 1．1适应煤层瓦斯赋存特点。实行本煤层区域性抽放 所谓本煤层区域性抽放就是在瓦斯含量较小的煤层(岩层)中先掘进巷道(开拓巷 道)，利用此类巷道向其两帮施工长钻孔，形成一个范围很大的瓦斯预抽区域，在该区 域抽放达到预定效果后，再在此区域的边缘施工巷道，再打长钻孔，形成下一个接替预 抽区域，直到整个井田全部得到有效抽放。 晋城高瓦斯矿区3号开采层瓦斯含量大，压力高，透气性好，煤质较硬，厚度适 中，倾角小，适合本煤层区域性抽放，扩大抽放范围，可提高本煤层抽放效果。 采用MK一6钻机在寺河矿23023巷进行了顺层长钻孔施工现场试验，取得了单孔 施工519．5m的较好效果。之后，两矿开始推广使用MK系列钻机。目前，两矿使用 MK一6钻机施工顺层钻孔普遍可达到300—400m。基于这个实际，在工作面圈定前2— 3年，甚至是更长时间，将两个工作面煤体划定为一个抽放区域，顺煤层布置钻孔进行 预抽放。在巷道掘进过程中，每隔150m，在工作面煤层内设钻场施工扇形长钻孔，抽 放掘进面前方和圈定区域内的瓦斯，钻孔长度多在200m左右。工作面圈出后，在另一 侧巷道内向工作面煤体内再布置平行顺层钻孔(平行于工作面或迎向工作面成一定角 度)进行抽放。针对工作面走向越往里开采时间越早、采前预抽时间越短的特点，有意 识地加密钻孔(孔距2—5111)，实施强化抽放战略(抽放方式见图2、3、4)，边掘边 抽、采前预抽工作在两高瓦斯矿井全面展开。 寺河矿东二盘区辅助回风巷以东 500 m区域内，布置了钻孔123个，