大隆矿二水平1206综采工作面回采期间上隅角瓦斯综合治理技术

大隆矿二水平南-1206综采工作面回采期间上隅角瓦斯的综合治理计划2014级采掘通高级技师张勇摘要：本文较详细介绍我矿二水平南-1206综采工作面上隅角瓦斯超限问题上所采取的各种措施及取得的成果，对其它采掘工作面具有指导意义。关键词：综采工作面概况，上隅角瓦斯综合治理。引言：瓦斯问题一下困扰煤矿安全生产的一个难题，尤其是对高瓦斯和瓦斯突出矿井该问题要加突出，由于瓦斯具有燃烧性和爆炸性，如果瓦斯治理不当，就会威胁煤矿安全生产和职工生命健康，随着煤层开采深度的加深，矿井生产能力的不断提高，瓦斯涌出量变化的规律等因素对瓦斯的治理有极其重要的意义。1、综采工作面概况二水平南-1206综采工作面于2015年8月10日试刀生产，该工作面走向长785m，工作面倾斜宽220m，煤层最大厚度6.4米，最小厚度为4.0米。平均采高为5.4m，工作面可采储量642426吨，煤层倾角10-13度，仰采工作面，所采煤层为12煤层，该煤层赋存较稳定，结构简单，南与二水平南-1205采空区机邻，上覆上水平南1905采空区，层间距为60米，自燃发火期3-6个月，一类自燃煤层，通风方法为“U”型负压通风，工作面风量为1200米3/分。2、采煤工作面上隅角瓦斯超限的原因分析2.1矿井瓦斯涌出来源矿井瓦斯来源分为回采区瓦斯、掘进区瓦斯和已采区瓦斯三部分，根据二水平1206工作面瓦斯涌出来看，主要来源于工作面煤壁（含巷道煤壁）和落煤解吸的瓦斯，但在开采时，由于采空区内残留煤炭解吸的瓦斯和采空区内煤柱因顶板垮落而卸压产生大量的游离瓦斯继续向采空区内释放，积聚在采空区的浅部，在通风负压的作用下向工作面上隅角涌出，造成上隅角瓦斯超限。2.2回采工作面上隅角瓦斯积聚的原因（1）工作面彩空区内积存着高浓度瓦斯，上隅角是采空区漏风出口，漏风可将采空区内的瓦斯携带到上隅角。（2）瓦斯相对密度小，采空区瓦斯沿倾斜向上移动，部分瓦斯就从上隅角附近逸散出来。（3）工作面风流在工作面回风侧直角转弯，在上隅角形成涡流，瓦斯不容易被风流带走。2.3防治上隅角瓦斯超限的方法针对上隅角瓦斯超限的实际情况，通常防治的方法有以下几种，①上隅角设置风幛②增大回采工作面的风量③采空区上、下隅角封堵④上隅角设置明管投放和采空区埋管抽放⑤上隅角安设风动瓦斯稀释器⑥钻场及高抽巷抽放瓦斯等。3、采煤工作面回采期间多方法、多手段综合治理瓦斯。3.1钻场、钻孔投放与防自燃发火瓦斯治理以抽采为主，加强瓦斯钻孔施工提高瓦斯投放量，是时为了防止瓦斯投放造成煤层自燃发火，因此每小班对运回顺钻场上隅角明管、埋管、密闭进行取样检查，发现异常变化时及时关闭钻孔，并及时汇报。3.2设置采空区上隅角封堵与明管投放在仰采工作面瓦斯治理过程中，工作面前、后三角点实行动态封堵，工作面前后三角点与硬帮煤壁的空间，在前、后端头支架移完后及时封堵严密，另外还要在前三角点到20号架前挡一块风幛，增加采空区的漏风路线风阻，减少进入采空区的风量，同时在回采工作面上隅角员挂2根6寸抽放明管，根据上隅角南瓦斯浓度的变化大小情况及时调整管路，尽量员挂在瓦斯浓度较大的地点，可使上隅角涌出的瓦斯及时抽走，避免上隅角出现瓦斯超限。3.3采煤工作面上隅设置风幛处理回采工作面上隅角瓦斯超限时，在回采工作面上隅角附近设置帆布风幛，增加上隅角风量，迫使一部分风流流经工作面上隅角，将上隅角瓦斯稀释排走，这种方法简单易见效，但排放瓦斯浓度不能控制且风幛易损坏，可靠性差，同时风障的存在，不但增大了工作面的通风阻力。又使工作面的风量降低，还加大了采空区漏风，不适应高产高效的采煤工作面，只能作为临时应急措施。3.4二水平南-1206工作面采空区埋管方法在南11206回顺后三角点硬帮埋设投放管路，随着工作面推进，抽采管口保持伸入采空区5-10m，开始抽采采空区内的瓦斯，通过负压作用采空区气体向埋管口流动，防止采空区内瓦斯涌出，导致工作面瓦斯超限。埋设方法，当第1根预埋竖管进入采空区上隅角5-10m时，开始抽放，当进入采空区内部的距离为30m左右时，在布置第2根预埋竖管，依次类推，使外端抽放点的位置始终保持10—30米范围内，以提高抽放效果，预埋竖管的布置应防止发生堵塞现象和顶板冒落砸坏，以免影响抽放效果，采用抽放竖管布置方式，其底座用三通与抽放管路相联，竖管长1.5—2米，顶端用弯头接1.0—2.0米长横管，在横管上均匀布置小孔，并用铁网将管头包好，伸入采空区顶板方向进行抽放.3.5钻场瓦斯抽放管路调整与布置3.5.1抽采队及时调整抽放系统，及时放掉管路积水，清除杂物，保证抽放管路畅通，由于采用仰采开采方式，管路里谁会在中立作用下流至抽放管最下端，影响抽采效果，定时进行放水，可以提高抽采效率。3.5.2布置方式在工作面回风巷内直接布置钻场，从顶板开孔往采空区裂隙带施工抽放钻孔，在老顶垮落后，抽放采空区裂隙带卸压瓦斯。该方法是单一煤层（没有上邻近煤层）常用的抽放方法，通常与邻近层抽放方法联合使用，也是我矿长期使用的抽放方法，但必须调整好钻孔参数，在采动压力作用下，造成抽放钻孔塌孔，钻孔施工夹钻，对瓦斯抽放效果和钻孔施工造成严重影响，必须调整好钻孔参数，保证钻孔位置，处于高浓度瓦斯区，使瓦斯抽放量与煤岩体瓦斯释放量平衡，即保证较高的瓦斯抽放浓度，又保证安全生产。3.5.3临近采空区导入法，适用于工作面回顺附近，存在于同煤层上下邻近煤层采空区，进行抽放。该方法具有工程量小，使用寿命长，抽放阻力小等优点。但受采面布置，煤层赋存条件影响，在适宜的条件下能够取得较好的抽放效果。3.5.4高抽巷顶板瓦斯抽放方法在回采工作面回风内侧施工高于回风20—30米的瓦斯道，在瓦斯道向回采工作面采空区裂隙带施工抽放钻孔，进行抽放。该方法适用于厚煤层开采或瓦斯涌出来特别大的工作面。具有抽放覆盖面大、钻孔长度短，角度调整灵活、抽放高浓度区瓦斯，钻孔寿命长等优点。而且有利于解决工作面上隅角瓦斯。同时，合理提高瓦斯抽放量，也是防止采空区自燃发火的有效措施，增加瓦斯抽放量，降低采场配风量，减少采空区漏风，有利于防止煤层自燃发火。但必须适当控制瓦斯抽放量，防止过度抽放，引起自燃发火。3.6加大回采工作面风量当采煤工作面加大风量时，随着风量的提高，负压也增大，采空区风流速度加大，减少采空区瓦斯积存量，进而降低顶板垮落瞬间涌出到风流中的瓦斯浓度，同时加大采空区风量，对防止采空区因风速过低而引起煤炭自燃也起到了一定积极作用。3.7风动瓦斯稀释器当采煤工作面上隅角出现瓦斯超限时，安设一台风动瓦斯稀释器，利用风作为动力，在采煤工作面上隅角位置形成正压区，层冲淡排出工作面上隅角的瓦斯。此方法需要加强管理，防止动力源压风突然停止，造成采煤工作面上隅角瓦斯突然积聚，不利于安全生产。3.8瓦斯检查员职责上隅角瓦检员负责检查架前、架间、上隅角、工作面后30米，回风超前支护20米范围内的温度、一氧化碳浓度，二氧化碳浓度，瓦斯浓度及钻孔等。并监管上隅角封堵，上隅角喷雾效果，防火管路，风水管路。发现问题及时处理和汇报。当采煤机割煤作业时，必须设专职瓦检员，要对采煤机前后各20米范围内顶板，煤壁，滚筒及风流种的瓦斯浓度进行检查，当采煤机遇到断层、裂隙、火成岩侵入体或其他坚硬岩石等，严禁强行截割，采煤机必须使用内外喷雾，同时用两水管浇前后滚筒，防止产生火花引燃瓦斯，有利于安全生产。3.9检测监控分别设在工作面、回风、上隅角瓦斯传感器，必须灵敏可靠，禁止随意乱调，移动、甩掉监控系统。断电值为≥1.0%,复电值1.0%.断电范围：工作面及回顺所以非本质安全型电器设备，随时监测各地点的瓦斯情况。4结束语瓦斯是煤矿生产五大灾害之首，瓦斯燃烧，爆炸造成极大的生命，财产损失，由于随着采煤机械化程度的提高，靠第一方法已经无法解决采煤工作面瓦斯问题，必须根据采场实际情况，具备条件，采取以抽放为主，多方法多手段综合治理瓦斯。高级技师论文大隆矿二水平1206综采工作面回采期间上隅角瓦斯综合治理技术班级：2014级采掘通高级技师班姓名：张勇时间2015年11月15日