大倾角大坡度仰采综采工作面瓦斯治理技术应用.pdf
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1、第 卷第 期煤炭科技 年 月 收稿日期:;:作者简介:仝泽文(),男,江苏睢宁人,高级工程师,年毕业于中国矿业大学采矿专业,现任徐州矿务集团哈密能源公司总工程师,主要从事煤矿技术管理工作。引用格式:仝泽文 大倾角大坡度仰采综采工作面瓦斯治理技术应用 煤炭科技,():,():文章编号:()大倾角大坡度仰采综采工作面瓦斯治理技术应用仝泽文(徐矿集团有限公司哈密能源公司,新疆 哈密 )摘要:山西泓翔煤业有限公司 综采工作面为大倾角、大坡度仰采工作面,采用上行通风方式,采空区瓦斯涌出量较大,回风流及上隅角瓦斯浓度较高,瓦斯治理难度大。根据工作面煤层赋存条件和瓦斯涌出特点,采用以抽采为主的瓦斯治理技术,
2、工作面回风流和上隅角瓦斯浓度分别控制在 、以下,保证了矿井生产安全。关键词:综采工作面;大倾角大坡度;瓦斯涌出量;瓦斯治理中图分类号:文献标志码:(,):,:;:随着煤炭资源的长期开采,地质条件也逐渐复杂化,目前全国高瓦斯矿井的比例已高达 以上,瓦斯治理是制约煤矿安全生产和煤炭产能的重要因素。按照 煤矿安全规程 规定,矿井任一采煤工作面的瓦斯涌出量大于 ,用通风方法解决瓦斯问题不合理的,必须建立瓦斯抽采系统。在煤层赋存条件不利于工作面瓦斯控制条件下,为实现矿井瓦斯“零超限”目标,必须结合矿井实际情况,采取综合瓦斯治理技术,才能保证生产安全。以山西泓翔煤业有限公司(以下简称泓翔煤业)综采工作面为
3、例,分析了大倾角、大坡度仰采条件下工作面瓦斯治理技术及现场应用,对于煤矿生产安全具有积极的现实意义 。矿井概况泓翔煤业位于山西省古县境内,矿井设计生产能力为 万 ,为高瓦斯矿井。地面建有瓦斯抽采泵站,安装 台 型水环式真空抽采泵,配套电动机功率为 ,抽采量 ,用于回采工作面本煤层抽采;安装 台 型水环式真空抽采泵,配套电动机功率为 ,抽采量 ,用于回采工作面邻近层抽采和采空区 年第 期煤炭科技第 卷抽采。工作面平均煤厚 ,工作面走向长度 、倾斜长度 。工作面中下部倾角达 ,平均倾角 ;仰采角度 ,平均仰角 ,为大倾角、大坡度仰采工作面。工作面采用 型通风方式,上行通风。工作面瓦斯抽采的可行性
4、瓦斯来源分析根据 号煤层开采矿井瓦斯涌出量预测,矿井绝对瓦斯涌出量 ,相对瓦斯涌出量 。号煤层回采工 作 面 瓦 斯 涌 出 量 ,约占全矿井瓦斯涌出量的 ;掘进工作面瓦斯涌出量 ,约占全矿井瓦斯涌出量的 ;采空区瓦斯涌出量 ,约占全矿井瓦斯涌出量的 。在回采工作面瓦斯涌出中,开采层瓦斯涌出量 ,约占回采工作面瓦斯涌出量的 ;邻近层瓦斯涌出量 ,约占回采工作面瓦斯涌出量的 。综上可知,回采工作面瓦斯主要来源于开采层和邻近层。开采层抽采瓦斯的可行性开采层瓦斯抽采的可行性是指在原始透气性条件下进行预抽的可能性。一般来说,其衡量指标有个:煤层的透气性系数;钻孔瓦斯流量衰减系数。判定开采层瓦斯抽采可行
5、性的标准见表 。表 开采层预抽瓦斯难易程度分类 抽采难易程度钻孔瓦斯流量衰减系数 煤层透气性系数 ()容易抽采 可以抽采 较难抽采 号煤层钻孔瓦斯流量衰减系数为 ,透气性系数为 (),属于可以抽采煤层。邻近层抽采瓦斯的可行性钻孔抽采是邻近层瓦斯抽采的主要方法之一。泓翔煤业开采 号煤层,距其上部 存在邻近层号煤层,煤层厚度 ,具备钻孔抽采条件。只要抽采参数设计合理,施工工艺达到设计要求,可以拦截邻近层瓦斯涌出,获得良好的瓦斯抽采效果 。采空区抽采瓦斯的可行性泓翔煤业 号煤层受采动影响,向 号煤层工作面采空区涌出瓦斯。同时,工作面煤壁渗出的部分瓦斯也进入采空区,回采工作面采空区存在大量的瓦斯。因此
6、,抽采采空区瓦斯是可行的,也是必要的 。回采工作面瓦斯抽采方案 开采层瓦斯抽采 工作面为大倾角、大坡度仰采,上行通风,生产期间采空区瓦斯涌出量大,必须强化煤层瓦斯预抽,最大限度减少风排瓦斯量。采用顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯,钻孔开孔布置在工作面回风巷,控制整个回采工作面。钻孔采用平行布置方式,距 号煤层顶板 ,孔径 ,钻孔间距由原来的 缩短为 ,提高了工作面煤层瓦斯预抽效果。封孔工艺为“两堵一注”,即“深下管、长封孔、两头堵、中间注”技术。孔内下管深度达 ,前端抽采筛管长 ,封孔段管路长度为 。采用 型气动双液注浆泵注浆封孔,封孔段两端先用 封孔袋捆扎,然后注封孔液封堵,封孔中间段用注浆泵带
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