汝箕沟煤矿瓦斯治理技术与实践之矿业论文

　　 摘要：通过现场考察和理论分析，阐述了汝箕沟煤矿瓦斯综合治理的基本方法，论述了专用排放巷、强化抽放等瓦斯治理技术的现场使用条件及技术参数，分析了局部及其它瓦斯治理技术在汝箕沟煤矿的应用效果和存在问题。
　　 关键词：瓦斯治理专用排放巷强化抽放论文
　　
　　1前言
　　 汝箕沟煤矿位于贺兰山北段，井田南北走向长3.9km,东西倾斜宽2．31km，面积9．009km2。可采煤层为侏罗纪含煤地层，共含煤九层，可采七层，可采煤层总厚34．3m，开采”三低六高”的优质无烟煤一一一太西煤。矿井现生产能力120万t/a，为高突矿井。
　　 2采两瓦斯治理方法探讨论文
　　2．1采空区瓦斯赋存及运移规律
　　 采空区瓦斯来源主要是上下邻近层及遗留煤炭析出的瓦斯，其涌出量通常占回风瓦斯量的40％以上。采空区瓦斯分布与漏风状态关系密切。根据采空区流场分审规律，采空区漏风从工作面上部流出。经过对已采采西。采空区实测瓦斯分布情瑟，得出采空区上部积存的瓦斯浓度较高，并且在向工作面上部运移的过程，瓦斯气体随着漏风风速的减小，而运移边上浮，当上隅角处理不当造成涡流区或无风区时，就会造成瓦斯积聚，回风流瓦斯超限，严重威胁矿井安全生产。
　　 在负压U型通风条件下，采空区漏风流场范围内的积存瓦斯均要通过煤岩体的孔隙涌向工作面。涌入量的大小取决于漏风压力和煤岩体渗透率即煤岩体的间隙及连通情况，因而治理采空区瓦斯的主要手段是，切断涌入瓦斯源和改变漏风状况，减小瓦斯向采面的涌人量。
　　2．2专用排放巷，埋管抽放，均压尾巷技术论文
　　2．2．1专用排放巷技术就是将采面通风系统由U型转变为一进两回的Y型，使采空区漏风方向发生变化。汝矿综放面在煤层顶板沿走向内错风巷布置一条专用排放巷；炮采面在回风巷上方留设5m的隔离煤柱，沿走向平行风巷布置一条专用排放巷，每24m设一联络巷与风巷连通，使采空区上部形成负压边界，采空区上部积存的瓦斯受这种负压影响从排放巷中排出，减少了采空区瓦斯向回采空间的涌出。①汝矿3227综放面专用排放巷开采初期排出瓦斯量达2～4m3/min，瓦斯浓度达1．6～2．4％，有效降低了采空区向回采空间的瓦斯涌出量，使上隅角≯回及流瓦斯浓度始终在0.7％以下，效果相当显著。②334炮采面未设专用排放巷之前，上隅角及回风流瓦斯时常超限，上隅角瓦斯浓度高达6％左右，回风流瓦斯浓度高达1．2～1．5％，采面无法生产，设了专用排放巷后，大量的瓦斯从专用排放巷排出，浓度高达2．5％，排出量高达6～7m3／min，上隅角及回风流瓦斯浓度始终在0.9％以下，采面正常回采完毕。
　　
　　3综放面强化抽放方法论文
　　3．1本煤层瓦斯涌出分析
　　本煤层瓦斯随着落煤而大量涌人回采空闻，直接制约了综放面的产量，落煤量越大，本煤层瓦斯涌出越大。对于高瓦斯含量煤层来说，存在着瓦斯极限产量问题，即当落煤量达到一定值时，即使采空区瓦斯不涌出，落煤和落煤中涌出的瓦斯也会引起回风流瓦斯超限。
　　汝矿本煤层综放面主采二2煤层，均厚约10m，瓦斯含量达13.23m3/t，在综放开采期间预计瓦斯涌出总量达36．5m3/min，其中开采层本煤层瓦斯涌出量达20．3m3/min，邻近层达6，2m3/min，依靠通风能力所能解决的最大瓦颠量也只有28m3/min，煤层透气性系数为6．7m3/mpa2．d，煤的吸附瓦斯量占80％以上，如不进行强化抽放，在现有通风条件下，采面即使进行开采，也无法达到综放应有的回：采量，即存在瓦斯极限产量问题。
　　3．2强化抽放技术
　　3．2．1顺层钻孔抽放技术论文
　　顺层钻孔抽放技术主要是在本煤层中布置钻孔，以抽放本煤层瓦斯，降低本煤层瓦斯含量。汝矿3227综放面顺层钻孔抽放技术钻孔布孔方式为平行孔，每孔间距3m，孔深40一70m，孔径75mm。为了提高钻孔成孔率及钻孔瓦斯涌出量，汝矿在全区煤炭系统中率先采用了风力排渣钻孔施工技术，即采用压风方式，风压在O．4mpa以上进行钻孔施工，一改过去的水力排渣，使钻孔成孔率达90％以上，钻孔瓦
　　斯涌出量增加2—3倍，当同时连孔抽放后，抽放量高达10m3/min以上，有效地降低了本煤层的瓦斯含量及煤壁瓦斯涌出量，本煤层瓦斯含量由13．23m3/t降至10m3/t以下，保证了综放面的正常开采。对各矿及不同煤层来说，顺层钻孔抽放技术各有不同，主要是在布孔方式、钻进工艺、抽放方法等方面，应因地制宜，根据本煤层瓦斯涌出情况而定。
　　3．2．2、穿层钻孔抽放技术
　　穿层钻孔抽放技术就是在低板集中运输巷内施工钻场，在钻场内布置钻孔，向下个开采煤层施工穿层钻孔，每个钻孔都穿透整个开采煤层。汝矿3227综放面穿层钻孔钻场间距15m，每个钻场布置9-12个孔，孔径75mml，孔深80～120m，采用水力排渣，抽放量在3～5m3/min，预抽时间达1年以上，有效地降低了开采煤层及邻近层的瓦斯涌出。同时实践证明，穿层钻孔抽放技术在预抽煤层瓦斯，防治煤与瓦斯突出方面效果也相当显著。
　　4掘进工作面瓦斯治理论文
　　4．1掘进面瓦斯问题及进尺情况
　　汝矿高瓦斯突出煤层掘进过程中经常发生圆风流瓦斯瓦斯超限现象，煤巷掘进尤其是上五采区发生突出2次，安全进尺极为困难。由于掘进瓦斯涌出量很大，局部通风难以解决瓦斯问题，掘进进尺上不去，严重影响了采掘接替。
　　4．2边掘进边抽放技术
　　汝矿在前两年抽放能力富余的情况下，针对32214机巷掘进回风流瓦斯超限问题，曾采用了过掘边抽技术，具体是在掘进巷道两侧每隔15m交叉布置钻场，每个钻场布置6个孔，沿掘进方向两个孔，孑L深60m，孔径75ram，钻孔离巷帮间距2．5m，钻孔始终超前工作面20rn以上，沿掘进斜交方向布置4个孔，孔深60一80m，孔径75mm，钻孔施工完即连孔抽放，钻孔采用水泥砂浆封孔，抽放量0.2-0.4m3/min，解决了32214机巷掘进施工期间的瓦斯问题，边掘边抽由于受抽放系统负压及流量的制约，受掘进施工条件的制约，在汝矿未能推广使用。是一个比较突出的问题论文。
　　4．3大功率局扇，大直径风筒局部通风技术
　　针对掘进回风流瓦斯涌出量大，瓦斯超限，无法进行边掘边抽的情况下，汝矿及时采用了大功率局扇，大直径风筒，加强局部通风瓦斯治理技术，矿先后购进2×15kw，2×30kw大功率对旋局扇，Ø800mm的强力风筒及可伸缩骨架风筒用于治理掘进回风流瓦斯问题，使掘进工作面回风风量增加至400～600m3/min，成功解决了综掘工作面回风流瓦斯超限问题。

《汝箕沟煤矿瓦斯治理技术与实践之矿业论文》

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