薄煤层综采工作面尾巷瓦斯管理技术初探.doc

薄煤层综采工作面瓦斯治理技术初探 刘月贵 摘 要：针对四川嘉阳集团天锡矿井3113综合机械化采煤工作面的具体情况以及在开采过程中遇到的工作面瓦斯涌出量增大、采面尾巷和采煤工作面回风巷瓦斯浓度明确增高，给矿井安全工作带来隐患的情况，分析、比较该综采工作面和高档普采工作的瓦斯涌出来源及涌出量变化的原因，结合矿井通风系统及瓦斯抽放系统现状，探讨、制定了合理的瓦斯综合治理技术，取得了较好的效果。 关键词：综采工作面；瓦斯治理 薄煤层综采工作面瓦斯治理技术初探 矿井概况： 四川嘉阳集团公司天锡井始建于1968年，设计生产能力150kt/a，矿井于1981年开始扩建，1986年达到450kt/a的生产能力。1997年开始实施二次技术改造，1999年完成矿井二次技术改造工作。2002年矿井生产能力核定为900kt/a，2005年省经贸委批复天锡井矿井生产能力核定为1200kt/a。 井田现有两个水平生产，即+215m水平和+260m水平。井下划分为3个采区，即24采区、31采区和32采区，采用倾斜条带法开采，仰、俯斜推进方式，阶段斜长为1500～1800m。K7煤层为四煤三矸的复杂结构煤层，平均内在灰约为50.5%左右，硬度f=1.95，四煤三矸的容重为1.75/m3。 矿井开采方法为倾斜长壁式采煤，MG-150采煤机组破煤装煤，SGW-40T刮板输送机运煤，DZ10-30/100液压支柱配HDJC-600型铰接顶梁支护，全部陷落法处理采空区。采用MG100/240-滚筒采煤机一次完成破煤和装煤全部陷落法处理采空区。矿井为抽出式通风方式，混合式（中央并列式和中央分列式）通风系统。矿井总进风量：m3/min左右，矿井总回风量：m3/min左右。天锡矿井200年矿井瓦斯等级鉴定结果为高瓦斯矿井。其中全矿井绝对瓦斯涌出量为2m3/min，相对瓦斯涌出量为10.m3/t；绝对二氧化碳涌出量为m3/min，相对二氧化碳涌出量为m3/t。m2/(MPa2.d)、K7煤层钻孔瓦斯初始涌出量为0.665L/min，钻孔流量衰减系数为0.05。根据《矿井瓦斯抽放管理规范》的分类，K7煤层属较难抽放煤层 2009年4月矿井建立了井下移动瓦斯抽放系统。+260水平施工了抽放泵房，安装了三台ZWK35/160型瓦斯抽放泵。在+260南北副巷安装了5900mφ355mm的矿用PE抽放管主管。 采煤工作面瓦斯现状： 高档普采工作面概况及尾巷瓦斯现状 高档普采工作面采高一般在0.9m，对拉方式布置工作面，采用倾斜长壁采煤法，工作面长850、宽140米，采用单滚筒MGD-150B型采煤机超前机头进刀割煤，一次完成破煤和装煤，工作面缺口采取人工打眼装药爆破形成。采面支护采用单体液压支柱配HDJC-600型铰接顶梁作为采面临时和正式支护；工作面最大控顶距3.8米,最小控顶距3.2米,放顶步距0.6米,工作面通风断面3.5m2；工作面直接顶是采高的6～7倍,回柱后极易垮落,冒落的砂能充满采空区,采用全部垮落法处理采空区。工作面两回风巷均留设不小于1.5m厚的煤墩,每隔4～6米留一个通风行人眼，其净断面不小于1.2米,另在距风巷煤墩不大于2.0米处充一条3.0米宽的砂带，用作风道，即形成沿空留巷。 高档普采工作面采用“一进两回”W型通风方式，每个工作面配风为300m3/min,两采一准，每班推进1.2米,单面日均产量在650吨左右，回采时，工作面瓦斯浓度在0.18%左右，工作面回风巷瓦斯浓度在0.3%左右，尾巷瓦斯浓度一般在1.0%以下，尾巷瓦斯即使偶有超过1.0%时,也可通过风障引风予以稀释排出。 根据实测，高档普照采单个工作面绝对瓦斯涌出量在0.54m3/min左右,采空区瓦斯涌出量在0.36 m3/min左右。 综采工作面概况及尾巷瓦斯现状 3113机道对拉工作面采用倾斜长壁采煤法，俯斜开采，全部垮落法处理采 空区的综合机械化采煤工艺；采用MG100/240-BW双滚筒采煤机一次性完成破煤和装煤，每刀截割深度0.6m,工作面长1500米、宽140米；工作面支护采用ZY3000/07/14型掩护式液压支架支护顶板，最小支撑高度0.7m,最大支撑高度1.4m，工作面最大控顶距4.33m,最小控顶距3.73m,移架步距0.6m,端面距0.33m,液压支架中心距1.5m。为实现综采工作面高产高效，工作面回风巷口采用明穿口，即割煤机直接割穿风巷，在工作面采过后，风巷侧端头支护采用DZ1.2米单体液压支柱配合2.6米π型钢梁“四对八梁”交替迈步前进进行支护，在端头支护的后面用250×250×250mm的碹石砌两列碹石带，带间距0.5 m，列间距0.6m,碹石带紧靠巷边,用于保护巷道（风巷采用锚网支护，工作面回采后将进行二次修护，用作另一采面的回风巷，因此，必须加以保护）。