高瓦斯易自燃综放工作面瓦斯防治技术研究
高瓦斯易自燃厚煤层放顶煤工作面综合治理瓦斯技术探讨
科
科 苑论 坛 １【Ｉ
高瓦斯 易 自燃厚煤层放顶煤工作 面综合治 理光
黑龙 江 哈 尔滨 １０ ０ ） ５ ０ １ （ 、 岗矿 业 集 团公 司通 风 处 ， １鹤 黑龙 江 鹤 岗 １４ ０ ２ 黑 龙 江煤 矿 安 全 监 察 局 ， ５ １０ 、
风流瓦斯经常超限。 由于该区系统内 巷道断面 施． ， 但是 效果不好 ， 回风流瓦斯仍然时有超限。 所 和回 阻力大， 造成配风困难。初期虽进行了调风， 但 以又采取 了调整通风系统增加工作面风量 的措 小 ， 近年来 ， 随着矿井延深 、 水平过渡 ， 煤的赋存 调风后工作面风量 ３ ０ ／ ｎ同日 在 ７ ｍ３ ， ｍｉ 风量 由 １０ ｍ／ｉ 加到 １ ０ｍ３ ｎ 但是 效果不明显， ０ ０ ３ ｎ增 ｍ ５０ ／ ， ｍｉ 条件越来越复杂 ， 块段的小 ， 断层多 ， 所以矿井瓦 施 ， ８Ｗ 斯涌 出量不断增大，集团公司矿井绝对瓦斯涌出 效果还是不理想 ， 回风流中的瓦斯仍然超限， 瓦斯 该 区机轨 ／ 瞅 络巷新鲜风流 中设一台 ２ Ｋ 风 稀释上隅角瓦斯 ， 配风量 量已达 ３ ８ ７ ／ ｎ掘进工作面瓦斯涌出量达到 浓度不但不降， ０ ． ｍ３ 。 ２ ｍｉ 而且略有增加。 这时尾巷中 逐渐出 机为工作面上隅角供风， ８ ｍ／ 。 ｍｉ 回风巷 瓦斯浓度仍然持续在 １％ ２ ３ ３ ｉ、采煤工作面瓦斯涌出量达到 ５ ３ ｉ， ｍ／ ｎ ｍ ｍ／ ｎ 这 现一氧化碳 ，一氧化碳浓 度越来越大 ，增到 了 ３ ５ ３ ｎ 此时， ｍ ５ 工作面被迫停产 。研究认为， 该面 由于 样的工作面在不断的增多。个别采煤工作面瓦斯 ０ ２ 对于上述问题 ， ． ％。 ０ 通过认真分析认为： 尾巷排 １ ％之间， 不具备掘送 专用排瓦斯巷条件 ， 因此 是 随 受条件限制， 涌出量高达 ６ ． ｍ３ ｎ ２ ５ ／ ，个别掘进工作面瓦斯涌 瓦斯措施不起作用 ， 由于工作面为仰斜开采 ， ３ ｍｉ 在 利用移动抽放 尾巷处于越来越低 的位 决定， 回风道补掘排瓦斯顶板巷， 出量达到了７ ／ ｎ ｍ３ 。给瓦斯治理及现场的安全管 着工作面不断向前推进 ， ｍｉ 对排瓦斯顶板巷进行抽放瓦斯。顶板巷布 理工作增加了相当大的难度。如何治理好瓦斯 ， 控 置 ，利用这样的尾巷排瓦斯 ，违背了瓦斯流动规 瓦斯泵， 内错工作面回风道 ５ ８ ～ ｍ布置 ， 由工作面回风 制住瓦斯事故是确保集 团 公司能否安全生产 的主 律。 所以， 利用处于低位的 尾巷排瓦斯是不起作用 置 ： 同时 将抽放瓦斯管路接至顶板排瓦 要 课题 。 的。因此 ， 决定停止尾巷排放瓦斯 ， 并对尾巷进行 道进组施工 ， ， 永久 封闭。增加风量磺施不起作用， 是由于在巷 斯巷 ， 并对顶、 底板巷联络川进行封闭和充填。 对顶 ２ 问题 的提 出 取得显著效果， 抽出的瓦斯浓 鹤矿集团公司开采的主采煤层，均属于高瓦 道断面一定的条件下 ， 在增风的同时， 风流将采空 板排瓦斯巷抽放后 ， ５ 抽 ． ／ 。 ５ ｍｉ 斯易 自 燃厚煤层 ， 煤层厚度一般在 ６ ５ － ｍ之问。 － ｄ 采 区积存的瓦斯携带 出 ， 来 造成了回风流 中瓦斯不 度最大时达到 ４ ％， 出的纯瓦斯量为 ６ ｍ３ ｎ 工作面回风流的瓦斯浓度稳定在 用放顶煤果煤法的工作面越来越多，集团公司现 但不降而略有增加 的 现象。由于开采的煤层不但 经过半月的抽放 ， 而且极易自然发火。 增风措施和尾巷 Ｑ ９ ４ 保证了工作面正常生产。 ３ ％， 有 ４ 个采煤工作面， ＿ ４ 其中有 ２ 个采煤工作面采 瓦斯含量大 ， ８ 然发 利用移动抽放泵对顶板排瓦斯巷进行抽放 ， 用放顶煤采煤方法， 采煤工作 面的 ６ ． 占 ３ ％。由于 排瓦斯措施 ，都存在不利于防止采空区内自 ６ 于顶板排 开采的煤层为高瓦斯煤层 ， 采煤方法又是放顶煤 ， 火的问题 ，这两种方法 已不适用于该面的瓦斯治 能使顶板排瓦斯巷内形成负压区，又由 侧 ～ ｍ上方， 符合 所 以， 在开采过程 中， 瓦斯涌出量大 ， 特别是在放 理。经研究决定 ， 掘送双顶板巷排放瓦斯 ， 解决该 瓦斯巷布置在工作面上隅角 内 ５８ 煤时 ， 瓦斯涌出量更大， 非常容易造成工作面上隅 面瓦斯超限问题 。 双顶板巷布置： 平面平行内错 回 采空区内瓦斯流动规律（ 如图 ２ ， ）所以极易抽 出采 角和回风流 中瓦斯超限。 风道 ５ １ｍ． ～ ５ 沿煤层顶板布置一条顶板巷 ， 在煤层 空 区 内高浓 度瓦斯 。 ３因地制宜， 综合治理瓦斯 中上部布置另一条顶板巷（ 如图 １ ， ）顶板巷与总回 经过多年的实践 ，我们在高瓦斯易 自 燃厚煤 风巷联通。 双顶板巷形成系统后 ， 配给风量 ５ ０ ３ ０ ｍ／ 层放顶煤工作面瓦斯治理上摸索出一些办法。如： ｍ ｎ排出瓦斯 １ｍ３ ｎ 此时， ｉ， ４ ／ 。 ｍｉ 工作面回风量减少 预抽煤层瓦斯 、 尾巷排瓦斯、 顶板巷排放瓦斯 、 调 到 ４ ０ ３ ｉ， 回 ０ ｍ／ ｎ但 风流中瓦斯浓度降到了 Ｏ ％～ ｍ ｌ ５ 整系统增风排瓦斯、 顶板巷封闭抽放瓦斯 、 高位钻 ｎ ％， ７ 上隅角瓦斯降到了 ０ ％， ． 工作面后部 ． －８ ６ － ％， ０ 孔抽放瓦斯、抽放采空区瓦斯等等。在这些方法 溜子架子空的瓦斯浓度也降到了 １ ％以下， 收到了 中， 治理瓦斯效果最好 的， 应该是预抽煤层 瓦斯 。 非常显著的效果。 比如我公司南 山矿北五区七层六分段 ，采前共预 抽了３ ， 年 分别在四 条巷道向该区施工抽放钻孔 Ｊ 图 ２ 顸栖 巷布置及 瓦斯流动 示 意图 ９ 个， ５ 共抽放瓦斯 ２ １ ６ 万立方米。 开采时工作面绝 ３ 顶板巷高位钻孔边采边抽 ３ 对瓦斯涌出量仅为 １ ５ ／ ｎ 配风量比其上段没 ． ｍ３ 。 ３ ｍｉ 兴煤公司二水平二石 门后组 ２ 层三区 放 ２ 有进行抽放的七层五分段减少了近 ９ ０ ／ ｎ 该 ０ｍ３ 。 ｍｉ 工作面 ，采 区走 向长 １０ ９ ｍ，倾斜 １０ ２ ｍ，煤层厚 区如不进行抽放 ， 按瓦斯资料分析 ， 需配风 １０ － ３％ ６ 本区地质构造较复杂， ｍ。 煤层为向斜构造 。 沿向 １ ０ ｍ／ ｎ ６０ ３ ，经 ３ ｍｉ 年抽放瓦斯后 ，仅配风 ５ ０ ３ ０ ｍ／ 斜轴布置中间溜子道，在左右块的上部边界掘送 ｍｉ ｎ就彻底解决了瓦斯超限问题。 底板回风巷， 形成左右两个对拉工作面。本煤层掘 以Ｔ４－ 我们治理瓦斯的几种做法 ，共同探 ｔｔ Ｉ 进期间瓦斯涌出量较大 ， 二台局扇向一个掘进工 讨。 作面供风，其 回风流瓦斯浓度仍为 Ｏ ％加－ 工 ５ ７ ％， ３ 双顶板巷排放瓦斯。 ． １ 南山矿西二区八下层 图 １双顶 板 巷布置 示意 图 作面末端风量达 １ ０ ／ ｎ ４ ｍ３ ，绝对瓦斯涌出量为 ｍｉ 四段综放工作面 ，采 区走 向长 ８ ０ ０ｍ，工作面长 ３ ２顶板巷抽放瓦斯 ０ ８ ｉ。预测采煤工作面绝对瓦斯 涌出量为 ．ｍ ｎ ９ １２ 工作面为仰斜开采 ， ３ｍ， 煤层平均厚度 １ｍ， ５ 日 益新公司中部区 １ 号层右三段 放工作面 ， １ｍ３ ｉ。 ８ ２ ／ ｎ为了防止工作面上隅角和回风流瓦斯超 ｍ 产煤量 ３ ０ ｔ ０ ０。该面开采初期配风量 ８０ ｌ ０ｍ￣ 采 区走向长 １０ 倾斜长 ７ ｍ， ０～Ｏ０ ９ ｍ， ０ 煤厚 １ ｍ， ２ 煤层赋 限， 在左右块都掘送顶板 回风巷。同时 ， 开采前在 ｍｉ， ｎ 回风流中瓦斯浓度在 Ｏ ％～２ 放煤时最高 存 比 ． １ ％， ８ 较稳定 ， 顷 ２ ￣地质构造比较复杂， 煤层ｆ 角 ０。 断 溜子道向左右块施工 了 １５个预抽煤层瓦斯钻 ０ 达到 １ ％，工作面后部溜子在架子空中瓦斯浓度 层多 ， ． ５ 掘进时实见落差 １ ｍ以上断层二处。掘进 孑 ， ２ Ｌ用移动泵进行了预抽瓦斯 。开采初期 ， 该区配 在 １ ２ ％～ ％之间 ，上隅角瓦斯浓度在 Ｏ ％～％之 期间最大绝对瓦斯涌出量为 ２ ５ ／ ｎ该面开采 风增到 ８ ８ ／ ｎ左块工作面上隅角瓦斯正常时 ． ３ ８ ． ｍ３ ， ５ ｍｉ ０ｍ３ ， ｍｉ 间。根据这种情况 ， 对上隅角采取了在新鲜风流中 初 期绝对 瓦斯 涌 出量 ｌ． ｇ ｉ。 日计划产 量 【 ８ 放煤时， ３ ／ ｎ １ｍ ｍ ｌ ％， ８ 最大达到 ４ －％。 ％－ 顶板巷回风��
综采工作面停面期间防治瓦斯采空区自燃安全技术措施
综采工作面停面期间防治瓦斯采空区自燃安全技术措施前言随着煤炭采掘技术的不断进步，煤矿井下工作面的采掘方式也得到了不断的改进。
综采工作面是当前在煤矿井下广泛使用的一种采掘方式，具有采高高、工作效率高等优点。
但是，综采工作面施工期间采空区域存在瓦斯自燃的风险，因此需要采取一系列的措施来保证煤炭生产的安全。
本文将探讨如何在综采工作面停面期间防治瓦斯采空区自燃，从防治原理、技术措施等方面进行分析和探讨。
瓦斯采空区自燃防治原理在综采工作面施工期间，由于采空区瓦斯的特殊性质，容易引起瓦斯自燃，从而威胁到矿工的生命安全以及煤炭生产的正常进行。
为了防治瓦斯采空区自燃，需要从以下方面进行防控：消除瓦斯自燃的条件瓦斯自燃需要具备氧气、瓦斯及可燃物这三个条件。
因此，防治瓦斯采空区自燃的方法应从这三个方面入手，分别从降低氧气浓度、削弱瓦斯浓度以及减少可燃物的存在三个方面进行防控。
控制采空区域的温度采空区域自然通风不畅，极易形成高温区，这样就会引起煤炭自燃。
因此，在综采工作面停面期间，应该采用冷却措施、补气降温等技术措施，降低采空区域的温度。
管理工作面的瓦斯浓度在综采工作面停面期间，应加强对采空区域和工作面瓦斯浓度的监测，及时调整通风量和风向，控制瓦斯浓度并保持瓦斯浓度的稳定。
瓦斯采空区自燃防治技术措施加强采空区域气体治理综采工作面停面期间，需要加强采空区域的气体治理，排放采空区域中的废气，包括瓦斯、氧气和其它的废气。
采用稳定的气体治理措施，将气体排放到地面或其他安全地方。
采用防爆型通风机对于综采工作面停面期间，需要采用防爆型通风机进行排放气体时，以保证运转过程中综采工作面及周围巷道的安全。
定期对采空区域进行检查定期对采空区域进行检查，及时掌握采空区域的安全状况，调整采空区域气体治理方案，采取相应的瓦斯封闭措施。
总结综采工作面停面期间是防治瓦斯采空区自燃的关键时期，需要严格执行安全操作规程和标准，加强对采空区域气体治理和通风设备维护，提高工作面停采期间的安全和治理水平，确保矿井生产的稳定和安全。
高瓦斯易自燃综采工作面无煤柱原位沿空留巷技术
装备 所 限 ， 时只是 沿 采 空 区靠 人 工 用 编 制袋 装 矸 当
１ 沿 空 留巷 技 术 研 究 现 状
１ １ 国 外研 究现 状 ．
石垒 一道墙 ， 不仅 人 工 操 作 大大 影 响 工 作 面 的 正 常 推进 ， 而且墙 的支 护 强 度 低 ， 道 变形 大 ， 巷 保证 不 了
１ ２ 国 内研 究现状 ．
道一 侧进行 充填 形成条 带 。
巷 内充 填原 位 沿空 留巷新 技 术 ： 即原 运输 平 巷 或 回风平 巷 一次成 巷 时 ， 就按 大 断面掘 进 ， 沿空 留巷
时， 在巷 道 内靠采 空 区一侧进 行充 填形 成条 带 ， 整个
我 国从 上 世纪 五十 年代开 始也先 后在 双鸭 山局
表 １ 顶 板 下沉及 侧帮 位移
巷 遭 顶 板 （ ｍ） ｍ 模 型
模 型
使拟 采用 沿空 留巷 Ｙ型 通 风 开 采 的工 作 面具 备稳
定可靠 的二进一 回（ 或二 进二 回 ） 的通 风 系 统 ， 图 如
５ ６所示 。 、
煤
体 侧 （ ｍ） ｍ １Ｏ Ｏ
一
传统 沿 空 留巷 技术 ： 工作 面 运 输 平巷 或 回风平
巷按 正常设 计 断面掘 进 ， 空 留巷时 ， 沿 在采 空 区靠巷
。
并 有效 地 防止 了老采空 区漏 风和 自然发 火 以及
有 害气体 流人 工 作空 间 ， 高 沼 气 和 自然 发 火严 重 在 矿井 同样 推行 了无煤 柱 沿空 留巷 开采技 术 。
的影 响 ， 以便 评价 充 填 体参 数 对 原 位沿 空 留巷 围岩 稳定 控制 效果 的影 响 和 留巷 加 固方 案 的有效性 。设 计 了三个 数值 分析 模型 。如 表 １ 。 模型 １ 充填体抗压强度 １ Ｐ ， ： ０Ｍ ａ 充填带宽度 １ｍ； 模型 ２ 充填体抗压强度 ２ Ｐ ， ： ０Ｍ ａ充填带宽度 ２ｍ； 模型 ３ 充填体பைடு நூலகம்压强度 ３ Ｐ ， ： ０Ｍ ａ充填带宽度 ２ｍ。
易自燃巨厚煤层综放开采瓦斯综合治理研究
Ａｂｓｒ ｃ Ｔ ｎ ｒ ａ ｉ ｇ ｇ ｍｉｓｏ ｒ ｍ ｅ ｐ ｃ ａ ｅ ｍ ｎ Ｇｅ ｇ ｕ ｏ ｌｍｉｅ ａ ｆｃｓ ｔｅ ｓ ｆｔ ｆｍｉｉ ｇ ｐｒｄｕ ｔ ． ｏｖ ｈｅ ｔ ａ ｔ： ｈｅ ｉｃ ｅ ｓｎ ａｓｅ ｓｉｎ ｆｏ ｄ ｅ ｏ ｌｓ ａ ｉ ｎ ｃ ｎ ｃ ａ ｎ ｆｅ ｔ ｈ ａｅｙ ｏ ｎ ｎ ｏ ｃｉ ｏｎ Ｔｏ ｓ ｌ ｅ ｔ ｐ ｏ ｌ ｍ ｆｇ ｓ ｏ ｈ ｕｌ ｃ ａ ｚ ｄ ｔｐ ｃ ｖ ｎ ｏ ｌｆ ｃ ｔｅ ｉ ｔｒ ｈ ｎ ｅ ｄ ａｎａ ｅ ｎ ｔ ｒ ｓａ ｏ ｅ ｒ ｂ ｅ ｏ ａ ｎ ｔ ｅ ｆ ｌ ｍｅ ｈ ｎｉｅ ｏ ａ ｉ ｇｃ ａ ａ ｅ，ｈ ｎｅ ｃ ａ ｇ ｒ ｉ ｇ ｅｗｏ ｋ ｉ ｄ ｐｔｄ ｗｈｉｈ ｉ ｏ ｙ ｃ ｓｃ ｍｂｉｅ ｔ ａｎ ｎ ｄ ｗｉｈ ｄｒ ｉ— ａ ｅ ｏ ｉｈ ａ ｄ ｌｗ ｏ ｉ ｏ ｔｅ ｄｒｉ ａ ｅｏ ｉｈ ｐ ｓｔ ｎ ａ ｏ ｔｄ ｔ ｔｏ ｆｈｉｈ ｐｏ ｉｉｎ ｂ ｒ ｓｔｗａ ｄ ｏ ｌｓ ａ ｇ ｎ ｈ ｇ ｎ ｏ ｐ ｓｔ ｎ，ｈ ａ ｎ ｇ ｎ ｈ ｇ ｏ ｉｉ ｄ ｐ ｅ ｈｅ ｍｅｈ ｄ ｏ ｇ ｓｔｏ ｏ ｅ ｏ ｒ ｓ ｃ ａ ｅ ｍ ｉ ｅｕｒ ｉ— ｉ ｏ ｎ ｒ ｔ ｎ ａｒ ｗａ ａ ｄ ｔ ｅ ｄ ａｎａ ｅ ｏ ｏ ｐｏ ｉｉｎ ａ ｏ ｔｄ ｔ ｅ ｍｅｈｏ ｆｔｂｅｂｕ ｉｄ ａ ｄ ｔ ｂ ｎ ｅ ｔｄ ａ ｄ ｔ ｅ ｃ ａ ｌ ｓ ａｌ ｗ ｏｅ ｄ ａ ｎ ｇ ｅ ｈ ｙ， ｎ ｈ ｒ ｉ ｇ ｎ ｌｗ ｓｔｏ ｄ ｐ ｅ ｈ ｔ ｄ ｏ ｕ ｒｅ ｎ ｕ ｅ ｉ ｓ ｒｅ ｎ ｈ ｏ ｌｗａｌ ｈ ｌｏ ｈ ｌ ｒ ｉ ａ ｅ ｔｃ — ｎｑ ｉ ｕｅ， ｉ ｈ ｇｅ ｔｙｉ ｒ ｖ ｄ ｇ ｓｄ ａ ｎ ｇ ｆ ｃｅ ｙ，ｆｅ ｔｖ ｌ ｏｖ ｄ ｔｅ ｐ ｏ ｌ ｍｓｏ ａｓｏ ｔ ｕ ｓ ， ｎ ａ ｄ ｏ ｄ ｕｓ ｆｌｗ— ｅ － ｗｈ ｃ ｒａｌ ｍｐ ｏ ｅ ａ ｒ ｉ ａ ｅｅｆ ｉｎｃ ｅｆｃｉｅ ｙｓ ｌ ｅ ｈ ｒ ｂ ｅ ｆｇ ｕ ｂ ｒ ｔ ａ ｄ ｈ ｓｍａ ｅ ｇ ｏ ｅｏ ｏ ｄ ｎ ｉ
高瓦斯易自燃突出矿井综放工作面主动封闭综合防火技术
・
域， 采 取 以主动预 防为 主 的防 火方 案 ， 主要 采 取 采 空 区 注入氮 气 ， 将 河砂 填充 于前 后 的三 角 点采 空 区 ， 注 三项 惰化 泡沫 、 煤体注凝胶、 注水、 均 衡 通 风 和 抽 放 瓦斯 等 系列 综合 防 火 措 施 ， 成 功 的 防 治工 作 面正 常 推 进 时 采空 区 内 自然发 火 。但 长 时 间放假 期 间的 防火 一 ｒ 作 却 成为 一项重 大 的难题 。针 对停 产 工作 面采 空 区 内环境 相对 稳定 的特 点 ， 首 要 问题 应 该 解 决 如何 降低 采 空 区 内氧 气含量 ， 使采 空 区内浮 煤 长期 处 于 贫氧 状 态 ， 抑 制 煤体 自然 发火 的速度 ， 确保 工作面 放假 期问 的安全 。
的记 录 。 关键词 ： 主动封闭 ； 蚓闭区惰化 ； 惰性气体 ； 变化趋势
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ８— ０ １ ５ ５ ． ２ ０ １ ３ ． ０ １ ． ０ ５ ４ 中图 分 类 号 ： Ｆ ４ ０ ３ ． ７ ； Ｔ Ｄ ７ ５ 文献标志码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ ８— ０ １ ５ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ ９ ４— ０ １
１ 、 大 兴矿 Ｎ ２ ７ ０ ５工作 面情 况简 介 大兴 矿 Ｎ ２ ７ ０ ５综放 工作 面位于 Ｎ ２采 区西部 ， 平 面 坐标 Ｘ ４ ６ ９ ７ ４ ０ ０— ４ ６ ９ ８ ６ ０ ０ ， Ｙ ４ １ ５ ４ ７ ４ ０ ０— ４ １ ５ ４ ８ ２ ０ ０ 。工 作 面可采 走 向长度 １ ０ ４ ２ ． ５ ｍ， 倾斜 宽 １ ７ ５ ｍ， 工作 面面积 １ ８ ２ ４ ３ ７ ． ５ ｍ 。工作 面上邻 近煤 层 ４—２煤层 ， 大部 分 已 回采 完 ， ４— ２煤层 与 ７—２煤层 间距 一 般 为 ５ ８ ． ３ ３ ｍ； 工 作 面下邻 近 煤层 ９煤层 ， 煤厚 一 般 为 ３ ． ４ ６ ｍ， 未采 动 ， ９ 煤层 与 ７— ２煤层 间距 一般 为 ２ ６ ． ０ ３ ｍ。 本 面煤层 工 业 牌 号 以气 煤 为 主 ， 长焰 煤 次 之 。煤 层厚 ３ ． ３ ４— ９ ． ７ ５ ｍ， 一般 厚为 ８ ． ３ ９ ｍ。煤 层 自燃 发火 期 ３个 月 ， 煤 尘爆 炸指数 ４ ３ ． ３ ８ ％。 ２ 、 大兴 矿工作 面煤体 易 自然发 火原 因分析 通 常在 温度 正 常 或 略低 的情 况 下 ， 煤 体 与氧 气 接 触后 ， 便 会产 生 Ｃ Ｏ， 同 时伴 随 着 时 间 的增 加 ， Ｃ Ｏ 的 浓 度便 会 逐渐 上 升 ， 但是后期随着供氧浓度 的下降， Ｃ Ｏ 的增 长与前 期相 比则会 有所 减 弱 。但 若是 温 度增 加 的 同时 ， 供 氧浓 度无 变化 ， 那 么 随着 Ｃ Ｏ的增加 ， 煤样 便 会 逐 渐 出现 乙烯 ， 氧化加速， 逐渐有乙炔出现， 发 生 强 烈 氧化反应 后 ， 产生燃 烧 。而氧气 含量 在 １ ０ ． ０ ％ 以下 时 ， Ｃ Ｏ浓 度 的增加 幅度很 小 ， 氧气 浓度 低于 ５ ． ０ ％时， 不 再 有Ｃ Ｏ、 乙烯 、 乙炔等气 体 出现 。由实验 结 果得 出 ， 大 兴 矿 北二 七层 煤氧化 的最低 氧浓 度值 为 ５ ％， 当氧气 含 量 在１ ０ ． ０ ％ 以下 时 ， 煤炭 自燃 氧化受 到抑 制 ， 无 自然 发火 和瓦斯 燃烧 爆炸 危险 。 ３ 、 停产 工作 面 采空区 自然发火 特点 瓦斯 浮煤 的特 点 为 立 体 分 布 ， 所 以造 就 了采 空 区 的 自然 发火 存 在 着 难 以 准确 判 断 高 温 点 、 较 高 的 前 期 隐伏性 、 火 点难 以触及 以及火 势迅猛 的特 点 。 ４ 、 停产工作 面采空区 自然发火防治思路及实施方案 根据 工作 面易 自然发火 原 因和易 自然发火 环境 区
高瓦斯矿井易自燃煤层综放工作面初采期间的瓦斯治理
作 者简 介 ： 参 考 文 献
『 ］ 刘祥志 １
（ ）： ２～ ４ ３ ４ ４
刘 乡乐（ ９ ０一）， ， 州晴隆人 ， ０ ５年 毕业 于河 南理 工 １８ 男 贵 ２０
大 学采 矿 工 程 专 业 ． 在 贵 州 客 光 矿 业 有 限 责 任 公 司 生 产 技 术 现 部 从 事 技 术 Ｘ 作 － －
效 果 不 明 显 ， 须 探 索 出 综 放 ： 面初 采 期 问 的 必 Ｅ作
瓦斯治理新途径 。 ２ 初 采 期 间 的 工 作煤 层 瓦 斯 含 量 、 质 构 地
造 、 近 层 瓦 斯 赋 存 状 况 等 自然 因 素 影 响 外 ， 邻 还
面 。 另 一 方 面 ， 空 区短 ， 板 破 坏 程 度 较 小 ， 采 顶
在 垂 直 方 向上 受 采 动 影 响 不 大 ， 此 一 些 常 用 的 因 采 空 区 抽 放 方 法 ， 高 位 钻 孔 等 都 不 起 作 用 或 效 如
（ ：６ ８） ６～６ ８
距 ， 场 管 理 人 员 特 别 是 Ｔ 程 技 术 人 员 ． 想 上 现 思 要 高 度 重 视 ． 术 上 严 格 要 求 ， 时 根 据 围 岩 条 技 及 件调 整周边 眼距 和 装药 量 ． 控制 巷道 成型 ， 以 减 少超 挖 量 ， 少 对 围 岩 的 破 坏 ， 高 支 护 强 度 。 减 提
义 煤 集 团 公 司 耿 村 煤 矿 是 一 座 年 生 产 能 力 ３ ０万 ｔ ５ 的大 型 现 代 化 矿 井 ， 开 采 单 一 特 厚 煤 只
层 ２—３煤 层 。 层 厚 度 ４～２ ． ６ 平 均 厚 度 煤 １ ７ ｍ， １ ．４ ０ ４ ｍ。 煤 种 为 长 焰 煤 ， 点 低 ， 自燃 ， 的 燃 易 煤
易自燃特厚煤层综放工作面瓦斯综合治理技术研究
例 回采空间 占 ３ ０ ％， 采空区 占 ７ ０ ％ 。回采空 间涌出的
耿村井 田 目前 主采 煤 层为 ２—３煤层 ， 煤 层倾 角 １ ２ 。 一１ ６ 。 。２— ３煤 层顶底板 多为泥岩 或细砂 岩 ， 底板 泥岩遇水易变软膨胀 。煤 的 自燃倾 向性为容 易 自燃煤 层。煤层 瓦斯含量在 ８～１ ｌ ｍ ／ ｔ ， 工作面采用走 向长壁 后退 式采煤 法 ， 综采放顶煤 ， 全部垮落法管理顶板 。 １ ． ２ 综 放工作 面 瓦斯来 源分 析
门进行控制 。
由于 ２— ３煤 层透气 性 较低 ， 新 暴露 的煤 块 瓦斯 涌出强度较 大 ， 煤体暴露后 瓦斯涌出 随时 间延 长呈负 指数 急剧衰减 。因此 ，当风量 等不 变时 ，绝对 瓦斯涌 时工序会 比较复杂 、 头绪较 多 ， 系统部 件较 多， 因此监 测 队要增加对系统 各部件巡 检力 度 ， 发 现到期 的设备 及时进行更换 ， 确保各部件的完好 。 （ ２ ） 由监 测队安 排专人定 期对 喷雾报 警系 统进行 巡查 ， 发现问题及时汇报并进行 处理 ； 由使用单位进行
中 图分 类 号 Ｔ Ｄ ７ １ ２ ． ５ ４ 文献标识码 Ｂ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ５— ２ ８ ０ １ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ５ ． １ １ ６
１ 特 厚煤层 综 放工作 面 瓦斯涌 出规律
１ ． １ 耿 村 井 田２～ ３煤层 开采条 件
瓦斯包括煤壁 、 采 落煤体 落煤 和煤巷 释放 的瓦斯 。采 空 区涌 出的瓦斯包 括顶 煤卸压 放 出阶段 、 采 空 区遗煤 释放 的瓦斯 。
１ ． ３ 综放工 作 面瓦斯 浓度 空 间分 布
低瓦斯矿井高瓦斯区的瓦斯防治及管理
低瓦斯矿井高瓦斯区的瓦斯防治及管理一、概况冯家塔煤矿属低瓦斯矿井，煤尘具有爆炸危险性，属不易自燃易自燃煤层。
矿井投产后，形成主斜井、副斜井进风，一号回风斜井回风的中央并列式通风系统。
井田内各煤层瓦斯含量低，变化在0・020・18ml/gr之间。
其中各煤层沼气（CH 4 ）含量为0.02〜0.18ml/gr,均属于低沼气等级；CO2含量变化在0.01〜0.12 ml/gr。
瓦斯自然成分主要为N2，占总量的89.93 - 99.35% ;次为CO 2，占总量的0.65〜10.07%,且随深度加大而增高的趋势较明显；CH4占总量的0.〜1.41 %, 一般为0. %.各煤层N2含量〉89%,CO 2含量一般＜6 %，故井田内各煤层均处于氮气带。
按用风地点确定矿井一期风量为127 m 3/s, 二期风量为164m 3/s。
一号回风斜井选用FBCDZ-8-No28 型防爆轴流式通风机2台，1台工作，1台备用.初期每台通风机配2台YBF450S 1 8 型隔爆电动机（160kW、10kV、750r/min ）;后期更换电动机，每台通风机配2台YBF560S 2-8型隔爆电动机（280kW、10kV、750r/min）。
二、瓦斯防治及管理通过对本区域瓦斯的赋存状况分析,瓦斯涌出量若有所增大，即使增大幅度较小，但在采取常规瓦斯防治和管理的同时,采取煤层工作面瓦斯提前释放的瓦斯防治措施。
（一）常规措施1）加强通风系统管理，建立稳定可靠的通风系统。
不能靠无限地增加风量来解决瓦斯问题：一是风量过大将使煤尘飞扬；二是随着风量的增大，流经采空区的风量、风速加大、瓦斯流线延深、变密，强化了风流和采空区的瓦斯交换，风流携带出的采空区瓦斯量也相应增加。
故掘进巷道使用双风机、双电源、自动分风和三专两闭锁"装置，并有专人检查试验其性能，保证完好。
2）加强瓦斯检查与监测.严格落实先抽后采、监测监控、以风定产”瓦斯综合治理12字方针.虽然冯家塔煤矿是低瓦斯矿井，但按照高瓦斯矿井管理，每一个采掘工作面均有瓦斯检查人员，一人一面,坚持一炮三检"和三人连锁放炮"制度。
高瓦斯易自燃煤层综放工作面应急安全密闭技术探索与研究
口处各布置 ４组 ２５ 长 高凸梯形钢 带，一梁两锚 ，钢铰线规格 ： 顺 槽 密 闭 处进 行 通 风 ， 时打 开 工 作面 前 方 的联 络巷 风 门 ， 均 压 ．ｍ 同 形成
１ ，ｍｍ Ｘ６５ ， 强支 护 。 ５２ ．ｍ 加 ２５ 工 作 面 临 密 闭 前 再 次 对 工 作 面 支 架 及 两 顺 槽 超 前 支 架 、 － 支 通 风 ， 一 步减 少 向采 空 区漏 风 。 进
５２ 通 防 队 每 班 派专 人 检 查 １ ７运输 顺 槽 、回 风顺 槽 密 闭处 的 ． ０ 柱 进 行 二 次注 液 ， 保 其 达 到 初 撑 力。 确 瓦斯含量及 水温、 温情况 ， 气 并通过 １ ７回风顺槽处埋设 的束管采 Ｏ ３ 针 对 工 作面 排 水 所 采取 的措 施 样 头 对 采 空 区 进行 取 样 分析 。检 查 及取 样 人 员 要 固定 人 员、 固定 时 ３１ 工 作 面 临 近停 采 时 将 工作 面 人 为拾 起 １ ， 工作 面 比两 顺 间 ， ． 使 ｍ 中班采气样时间必须在 １ ：０左右。同时将监测数据填入固定 ３０ 槽高 ， 此阶段工作面呈俯采状 ， 以此达 到工作面及采空区的水流 向两 表格 ， 上报通防科分析采 空区气体 变化情况。 顺槽。 ５３ 通过预 埋的注氦管 ，坚持每天 ２ ． ４小 时不问断对采 空区实 ３２ 在 两顺 槽 密 闭墙 处 各安 装 ２根 １ ８的 排水 管 ，排 水 管 呈 施注氮 工作 ， ． ０ 注氨流量应 大于 ５ ０ ０ ｍ ， 氮气浓度 应保持在 ９ ％ 以 ７ “ ” 安 设 ， 水 口侧 距 离 底 板 高度 ３ ０ Ｕ形 进 ０ ｍｍ ， 出水 口处设 泛 水 池 。 并 上 ， 注氨工作 以工作面封 闭后 ， 采空 区内采 取气样的 Ｏ 低于 ５ ％为 在进 水 口上 设 过滤 网 ， 并对 周 围 的 浮煤 进 行 清 理 ， 挖 出水 沟顺 水 。 止 。 并 ４ １ ７工 作面 封 闭前 的 防 火措 施 ０ ５４ 通 过 预 埋 的注 浆 管对 采 空 区注 液 态 二 氧 化 碳 ，注 二 氧 化 碳 ． １７工作 面 封 闭前 ， 工作 面 采 取 防 火 措 施如 下 ： ０ 在 量 初 次 为 ４ ｔ 以采 空 区 内 Ｏ 浓度 下 降 到 １ ％ 以 下 为止 ， 时 不 断 ０， Ｏ 同 ４１ 在 １ ７工 作 面 回 风 顺 槽 侧 采 空 区 每 隔 ２ ｍ 交 替 埋 设 束 管 对 采空区气体进行检测 ， Ｏ 逐渐上升 ， ． ０ ５ 若 可再继续向采空区注液态
高瓦斯易燃煤层综放面的瓦斯治理
明确 ， 分工合理的安全管理体系。
收稿 日期 ：０６—１ ２ ２０ ０— ５ 作者简介 ： 华（９４一） 陕西子洲人， 封 １７ ， 毕业于河北建筑科技学 院采 矿系 ， 采矿工程师 ， 现为铜川矿务局下石节煤矿副矿长兼总工程师。
孔抽放浓度最 大不 到 ５ 。为强 化预抽 效果 ， ％ 对 预 抽 方 式 进 行 了改 进 ， 原 有 的 在 注 浆 巷 布 置 平 将
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第 ２期
封
华
刘新 荣 李 文勤 高 瓦斯 易燃煤层综放 面的瓦斯治理 目
行 预 抽 钻 孔 改 为 立 体 交 叉 钻 孔 。交 叉 钻 孔 布 置 在 准 备 综 放 工 作 面 ， 水 平 扇 形 长 钻 孔 和倾 向平 由 行 钻 孔 组 成 。交 叉 钻 孔 的 下 排 孔 为 水 平 扇 形 长 钻 孑 ， 用 钻 场 方 式 布 置 ， 施 工 斜 巷 的 每 个 钻 Ｌ采 在 场 布 置 ５个 水 平 扇 形 长 钻 孔 ， 孔 长 度 ３ ０ 钻 单 ０ ｍ，
２ 矿井瓦斯综合治理
矿 井 采 用 以 抽 放 为 主、 排 为 辅 的 综 合 治 理 风
方法。
２１ 通风 ．
上， 积极与相关的科研院校合作， 提高了矿井瓦斯治 理水平 ， 为该矿安全生产 奠定 了基础 。
目前 ， 井 回采 ２ ５工 作 面 ， 作 面 通 风 系 矿 １ 工 统为 “ Ｕ＋Ｌ 型 ， ２ ５运 顺 及 ２ ５灌 浆 巷 进 风 ， ” 即 １ １ ２ ５回顺 回风 的通 风 系统 。现 ２ ５工作 面配 风 量 １ １ 为 １２ ０ｍ ／ ｎ， 中 运 顺 ７ ０ｍ ／ ｎ 灌 浆 巷 ０ ｍｉ 其 ５ ｍｉ， ４ ０Ｉ ／ ｉ。工 作 面 回 风 瓦 斯 浓 度 ０ ３ ％ 一０ ５ １ ｒ ｎ Ｉ ａ ＿ ．６ ． ５ ， 山 瓦 斯 浓 度 ０ ４ 一０ ８ ， 作 面 风 排 ％ 落 ．％ ．％ 工
浅谈高瓦斯综放面采空区自然发火的综合防治
３ 以里 时 向采 空 区注 氮 气 防 灭 火 效 果 较 好 。 ０ｍ
工 作 面或 采 空 区一 旦 发生 煤 层 自燃 ， 般需 要 一
工作面在 回采期间， 为了防止采空区较高处遗煤 自
燃 ， 间隔 ３ ｌ 右通过 灌浆 巷注 三相 泡沫 孔 向采 每 ０Ｉ左 ｌ 空区注 三相泡 沫一 次 ， 次 注 的 量按 回采 空 间来 确 每
３ 对 应氧 化升温 带宽 度约 ４ ５ｍ， ５ｍ。
通过上述分析 ， 氧化升温带是综放工作面采空 区 自然发 火的主要 区域 。
行抽放 ， 采空区“ 三带” 的分布规律发生 了变化 ， 抽
放 条件下 采空 区“ 三带 ” 的分 布规律 如 图 １ 所示 。
收 稿 日期 ：０ ７— ５—１ ２０ ０ ０ 作者简介 ： 张彦华 （９ ６一）， ， １５ 男 陕西礼 泉人 ，９ ７毕业于北京煤 炭 １８ 于部管理学院， 大专 ， 工程师 ， 现在铜川矿务局通风处工作 。
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张彦华
许刘晓 浅谈 高瓦斯综 放面采空区 自然发火 的综合防治
２０ ０７年
浅谈 高瓦斯综放 面采空 区 自然 发 火 的综 合 防治
张彦 华 ， 刘晓 许
（ 铜川矿务局 通风处 ， 陕西 铜川 ７７ ０ ） ２ １０
摘 要 ： 高瓦斯 易 自燃煤 层综采 放 顶 煤 工作 面 回采期 间采 空 区 瓦斯 抽 放 ， 采 空 区三 带发 生 了 变 使
轭 浓度 等值 垃 ： — ７ 厚 度 等值 线 — 煤
图 １ 采空区抽放条件下采空 区 “ 三带 ” 划分示意图
从图 １ 可以看 出， 整个综放面都存在氧化升温
大水头煤矿利用高位抽放钻孔治理高瓦斯易自燃煤层综放工作面上隅角瓦斯实践
大水头煤矿利用高位抽放钻孔治理高瓦斯易自燃煤层综放工作面上隅角瓦斯实践作者：吴克福金世虎来源：《城市建设理论研究》2013年第02期摘要：在高瓦斯易燃煤层条件下，综采放顶煤工作面上隅角瓦斯防治是非常关键的一环，大水头煤矿针对本矿瓦斯地质和生产条件变化情况，对高位孔抽采技术进行了试验应用，确定了适合于综放工作面的瓦斯抽采方法，对矿井瓦斯标本兼治和矿井安全和谐发展，具有重要的现实意义。
关键词：高位孔；上隅角；瓦斯防治中图分类号：X752 文献标识码：A 文章编号：1矿井概况大水头煤矿为甘肃靖远煤电有限公司所属的年产2.00Mt的大型矿井，2012年实际产量为2.05Mt, 2012年矿井瓦斯等级鉴定相对瓦斯涌出量为10.81m3/t，绝对瓦斯涌出量45.03m3/min，为高瓦斯矿井。
可采煤层（一层煤）瓦斯含量为8～10m3/t，呈现东高西低的特征，瓦斯压力0.35～1.48MPa，煤层透气性系数1.11～4.66m2/MPa2d。
煤层具有自然发火特征，发火期3～6个月,最短发火期21天，为Ⅰ级自然发火危险程度矿井。
煤尘具有爆炸性，爆炸指数33.32%。
2矿井瓦斯抽采情况地面设有瓦斯抽放泵站,有四台SKA-420泵,两台运转,两台备用。
抽放主管路为￠400㎜、采区支管路为￠245㎜、工作面管路为￠200㎜。
根据我矿瓦斯抽放的实际情况，工作面抽放瓦斯，本煤层抽放浓度可达到15-40%，且衰减较慢，具有足够的预抽时间，故适合本煤层预抽。
在工作面开始掘进时，在运输顺槽每隔30m 施工一个钻场，每个钻场施工16个钻孔，回风顺槽两帮每隔20m 施工一个钻场，每个钻场施工16个钻孔，对本工作面和临界工作面进行预抽，实施边掘边抽和回采时边采边抽措施。
矿井瓦斯抽放量20-23m3/min。
工作面抽采率为48.6%、矿井抽采率为42.8%。
工作面瓦斯防治过程中，虽然采取了对临界工作面预抽、边掘边抽和边采边抽等抽放措施，但在回采过程中，上隅角附近放煤拉架时，瓦斯浓度还是发生超限现象，最高达2.2%，是安全生产中的重大隐患，必须采取措施，从源头进行治理。
高瓦斯易自燃厚煤层综放工作面回撤实践
－6 雾阻化等综合防灭火措施， 采空区 CO 始终稳定在（ 20 ～ 40 ） × 10 之间， 保证了综放面所有设备 在 10 d 内顺利回撤， 为高瓦斯易自燃综放面回撤工作积累了宝贵经验 。
关键词：易自燃煤层； 综放工作面； 工作面回撤； 防灭火 + 中图分类号：TD75 2． 2 文献标志码：B 文章编号：1003 － 496X（ 2012 ） 01 － 0038 － 03 Removing Practice of Caving Face in Gas － logged and Inflammable Thick Seam
#
3 翼， 煤厚平均 13 m， 倾角 3° ， 绝对瓦斯涌出量 75 m /
min。煤层最短自然发火期 24 d， 属于容易自燃煤 层。该工作面走向长度 1 770 m， 切眼 180 m， 采放 比 1∶ 2． 1 ， 预留 2 m 底煤。 工作面共安装 ZF8000 / SGZ800 /800 刮板输送机 2 23 /34 液压支架 123 部、 MG400 /930 － WD 电牵引采煤机 1 部。 运输巷、 部、 回风巷各安装 ZTC39200 /25 /38 超前支架 4 组。 2 回撤前期的准备工作 1 ） 消火通道与钻孔施工。 在停采线向外 30 m 处平行切眼施工消火通道， 用于回撤期间实施防灭 火工作。消火通道断面为 3． 5 m × 2． 4 m， 布置在煤 层中上部。 2 ） 铺网。工作面推采至距停采线 16 m 处开始 铁丝网采用 10 m × 1 m 规 铺铁丝网并加铺风筒布， 格的 12 镀锌菱形铁丝网， 铁丝网上边铺风筒布用
1
பைடு நூலகம்
工作面概况 大佛寺煤矿 40106 综放工作面位于 401 采区西
全冻结高瓦斯易自燃厚煤层揭煤瓦斯防治技术
１ 井简揭煤 瓦斯 防治技术
１ ． １ 钻 孔排 放 瓦斯及 水 力冲 孔技术 钻 孔排 放 瓦斯 技 术 ： 钻 孔排 放 瓦 斯 技术 是 在 石
门轮廓线外一定范围内的煤层 中， 打若 干排 （ 或圈） 排放瓦斯钻孔 ， 使排放瓦斯钻孔 网（ 密集孔 ） 在预定 的时间内尽可能地排 出或抽 出煤体 中的瓦斯 ， 以降 低 突 出煤 层 中的瓦 斯 含 量 。多 排 钻 孔 排 放 瓦斯 ， 核
中图分 类 号 ： Ｔ Ｄ ７ １ ２ 文 献标 识码 ： Ｂ
文章编 号 ： １ ６ ７ １— ７ ４ ９ Ｘ（ ２ ０ １ ４ ） ０ １ — ０ ０ ６ １ —０ ３ 透 气性 和允 许 的排放 时间确 定 ， 一 般为 １～ ２ ｍ。立 井 工作 面距 预 测煤层 １ ０ ｍ（ 垂距） 时， 应 用测定 煤 层 瓦斯 压力或 其 他经 试 验 后 有效 的方 法 ， 确 定 煤 层 的 瓦斯状 况 。 当立 井 工 作 面 距 突 出煤 层 ７ ｒ ｎ （ 垂距 ） 时， 开 始 布置 排 放 钻孔 ， 孔径 一 般 为 ７ ５— ９ ０ ｍ ｍ， 排
心技 术在 于排 放 钻 孔 的施 工 。对 于 排 放 钻 孑 Ｌ 施工， 钻孔 的布置是 考查 的核心 内容 。孔 间距 可根 据煤 层
水、 瓦斯经过钻孔排出 ， 钻孔周 围煤体便会向钻孔轴
向方 向激烈 位移 ， 造 成 钻 孔 周 围煤 体产 生 膨 胀 变 形 和钻孔 附 近煤层 顶 底 板 的 相 向位 移 ， 促 使 煤 层 应 力
第１ 期
谢 冬季 马晓辉
全冻结高瓦斯易 自燃厚煤层 揭煤 瓦斯防治技术
６ １
全冻结高 瓦斯易 自燃厚煤层 揭煤 瓦斯 防治技术
高瓦斯易自燃综放面采空区火与瓦斯综合防治
火成 岩侵 入及 运 回顺采 空 区空 间 等处口 ］ 。 （ ３ ）工 作面 喷浆控 制漏 风 技术 。在 工作 面 停止 推 进时 ， 可沿 工作 面支架 进行 架 间喷浆 、 下 隅角空 问 喷浆 。 （ ４ ）综 采放顶 煤 工作 面采 空 区体 积大 ， 浮煤多，
０ 引 言
铁 法 能 源公 司 大 兴矿 Ｎ ７ ０ ６综 放 面 倾 斜 长 度
为 １ ５ ０ ｍ， 煤层 平 均 厚 度 为 ｌ Ｏ ｒ ｎ ， 工 作 面 采 用 综 采
设一 趟 １ Ｏ ８ ｍｍ 充 填 管 路 ， 工 作 面 回采 老 顶 初 次 来压 （ ３ ０ ～５ ０ ｍ） 冒落 后 ， 利 用 预先 埋设 的管 路 向开 切 眼存 在 的一 条 近 似 三 角形 断 面 的空 间 内充 填 河
而且呈 立体 分布 ， 无 论 是 黄 泥灌 浆 ， 还是注凝胶、 注
阻化剂 ， 都 不可 能将采 空 区所有 的浮煤 都包 裹 ， 因此
氧化 带宽 度加 大 ， 使 采 区浮 煤 达 到其 自然 发 火期 而
氧化 自燃 ， 采 空 区火 灾 的发生 ， 又易 导致 采空 区瓦斯 爆炸， 其结 果 既 防不 了瓦 斯 ， 又 防并且 对 附近 的浮煤湿 润 降温 。工
作 面 回采期 间 ， 根 据采 空 区 自燃发 火危 害程度 ， 工 作
面每 推进 １ Ｏ ～４ ０ ｉ ｎ， 对前、 后 三 角 点 架 后 采 空 区 进
放顶煤 回采 ， Ｕ 型通 风 ， 工作 面风 量 为 １ ２ ０ ０ ～１ ５ ０ ０ Ｉ Ｔ Ｉ 。 ／ ａｉ ｒ ｎ ， 回采煤 层 为长 焰 煤 ， 其 最 短 发火 期 为 ２ ０ ｄ 左右 ， 为 一级 易 自燃 发火 煤层 ， 工作 面绝对 瓦斯 约 为
巨厚易自燃煤层综放面初采期间的瓦斯治理技术
１ 工 作 面基 本 概 况
耿村矿 （ —） ３ ５ ２３ １ １０综放 面位 于东 三采 区 （ — ） ２３ 轨道延 伸东 侧 ， 部 为 （ － ） ３ ３ 北 ２３ １ １０采 空 区 ， 部 为 南 未采动 的 ２３煤 实体 ， 部与义 煤集 团千秋 矿 相邻 。 － 东 该面煤层厚 １ ２ 平 均 厚度 １． 倾 角 １ 。 ０～ ０ ｍ， ４ ４ｍ， ２，
短仅 为 ７ｄ 。配 风 量 ８ ０ ｍ ｍｉ 。 ０ ／ ｎ
增大 ， 回采期 间工作 面 瓦斯 涌 出量 升 高。根据 １ １０ ３ ３ 综放工 作面回采的经 验 ，３５ １１０综放面 回采初期 ， 回风 巷回风 流中瓦斯 浓度 常在 １ ％左 右 ， 上隅 角瓦斯浓 度 常在 ２ ～ ％。瓦斯 来 源主 要有 煤 壁 、 落煤 和 采 ％ ３ 采 空 区 ３部分 ， 中采空 区瓦斯 涌 出量 比例越 大 ， 其 上隅
２ １ 年第 ３ ００ 期
中州 煤炭
总第 １１ ７期
巨厚易 自燃煤层综放面初采期间的瓦斯治理技术
吴 同性 ， 春 生 ， 明 富 刘 张
（ 煤 集 团公 司 耿 村 煤 矿 ， 南 渑池 义 河 ４２ ０ ７ ４ ０）
摘要 ： 巨厚 易 自燃煤 层综 放 工 作 面 初 呆期 间 由于 顶板 没 有 完全 垮 落 ， 直 径 水 平 钻 孔 、 位 钻 场 高位 钻 孔 抽 大 低 放 瓦斯 效 果 不理 想 ， 回风 巷 及 上 隅 角 瓦斯 超 限现 象 时有 发 生 ， 采用 天 井 式 瓦 斯抽 放 技 术 可 以有 效地 抽 放 采 空 区 的 瓦斯 ， 而 避 免 了瓦斯 超 限现 象。 从 关键词 ： 巨厚 易 自燃 煤 层 ； 瓦斯 治 理 ； 放 工 作 面 ； 孔抽 放 ； 井 式 瓦斯 抽 放 综 钻 天
采用工艺巷防止高瓦斯易自燃综放面上隅角瓦斯积聚的探讨
摘
要 ：上隅角瓦斯积聚是采用综呆放顶煤技术开采高 瓦斯 易 自燃煤层 必须面对 的难题 。文章提 出 了利 用
工 艺巷 防止综放 面上 隅角 瓦斯 积聚的方法。并且 ， 根据计算流体力 学理论建 立数学物理模型 ， 拟计 算 了综 模
放工作面及采 空区内空气、 瓦斯流动 的规律 ， 有力地论 证 了该 方法 的可行 性和有 效性 ， 为我 国高 瓦斯 易 自燃
对 于高瓦斯易 自燃煤层均有局限。 我 国高 瓦斯矿井 的易 自燃 单 一厚煤 层往 往 透 气性 不好 ， 仅靠 瓦 斯 抽 放难 以解 决 开 采 时 工作 面
积聚 和采 空 区煤炭 自燃 的方 法 ， 现场 实测 、 验 将 实
室分析和计算机数值模拟相结合 ， 并且在大水头
矿 东 一采 区 １５综 放 工 作 面 进 行 了实 践 应 用 ， １ 取 得 了 良好 的效果 。
是角联 关 系 ， 流方 向不稳 定 。 风 ３ ）漏 风通 道 、 空 区与排 瓦斯尾 巷 连接 处是 采
至漏 风汇 的 时间在 ２ ２ ｎ范 围 内 ， ０— ５ｍｉ 漏风 风 速
约为 ４ ５ பைடு நூலகம்３ ／ ｉ； ．７～ ． ３ ｍｎ 煤壁横向漏风是不存在 ｍ
或者 是轻微 的 。
２ 工 艺 巷 防 止 上 隅 角 瓦 斯 积 聚 和 采 空 区 自燃 作 用 分 析
２１ 《 ． 煤矿安全规程》 禁止 采用的专用排瓦斯巷
引 言
近年来 ， 放顶煤 技术在 我 国各 矿 区得 到广 综采 泛推广应用 ， 但是 ， 放面 采空 区遗煤 多 、 综 自燃 危 险 性高； 因开采强度 大 、 生产集 中， 面瓦斯 涌 出强度 采 高、 数量大 ， 空 区面积 大 ， 且采 常造成 回风 流 和局部 （ 尤其是上隅角） 超限， 严重影响生产。国内外曾采 取增加漏风汇、 稀释风流、 抽放等方法解决上隅角瓦 斯积聚 （ 如压 风引射 器引排 、 型气 动风机 吹散 、 小 抽 放泵抽排， 以及设置风障、 尾巷等） 取得一定效果 ， 但
俯采综放工作面自燃危害的防治（三篇）
俯采综放工作面自燃危害的防治俯采综放工作面自燃问题是煤矿安全生产中的重要隐患之一，其可能引发的火灾和煤气爆炸事故可能带来严重的人员伤亡和财产损失。
因此，要加强对俯采综放工作面自燃危害的防治工作，制定科学合理的防治措施，提高煤矿生产安全水平。
下面将详细阐述俯采综放工作面自燃危害的防治措施。
一、加强瓦斯抽放工作瓦斯是俯采综放工作面自燃的主要因素之一，因此，加强瓦斯抽放工作是有效防治自燃的关键措施之一。
具体措施包括：1、加强通风系统调整。
合理布置通风管路、尽量减小风压损失，确保瓦斯抽放系统的畅通有效；调整局部通风，提高工作面瓦斯抽放效果。
2、优化抽放金属矿区开采工艺。
采取分段抽放的方式，确保抽放系统的有效运行，减少瓦斯积聚和扩散。
3、提高瓦斯抽放设备和技术水平。
采用高效、安全可靠的抽放设备，加强设备的维护和管理，保证其正常运行，并加强抽放技术研究，提高抽放效果。
二、做好通风管理工作通风系统是防治俯采综放工作面自燃的重要手段，做好通风管理工作是确保系统正常运行的关键。
具体措施包括：1、设置合理的通风系统。
根据工作面的实际情况和矿井瓦斯压力变化，设置合理的通风系统，确保空气流通畅通。
2、加强通风监控。
设立通风监测系统，实时监测工作面瓦斯浓度、氧气含量和温度等参数，及时发现异常情况并采取措施。
3、加强通风调整。
根据工作面的具体情况，调整通风系统，增加正压巷和排瓦斯巷，提高通风效果，降低瓦斯浓度。
三、加强瓦斯抽放和防尘工作瓦斯抽放和防尘是俯采综放工作面自燃防治的重要环节，具体措施包括：1、加强瓦斯抽放设备的维护和管理。
定期检查和维修抽放设备，确保其正常运行，不发生故障。
2、强化瓦斯抽放和防尘作业。
加强对操作人员的培训，提高其工作技能；加强现场监督管理，确保作业安全。
3、加强瓦斯抽放和防尘技术研究。
加大对瓦斯抽放和防尘技术的科学研究和推广应用力度，提高工作效率和安全性。
四、加强温度控制和监测工作温度是俯采综放工作面自燃的关键因素之一，加强温度控制和监测工作是防治自燃的重要环节。
高瓦斯易自燃超大俯采工作面的防灭火技术研究
高瓦斯易自燃超大俯采工作面的防灭火技术研究
任万兴;巫斌伟;王德明;段王栓;原德胜;孙斌建;王伟志;耶毅刚
【期刊名称】《采矿与安全工程学报》
【年(卷),期】2009(26)2
【摘要】分析了高瓦斯易自燃超大俯采工作面的防灭火工作具有两端压差大、漏
风强度大、不易灌浆和火与瓦斯共存等难点,给出了大佛寺矿40104超大俯采工作面煤自燃指标气体的选择及预测预报系统的实施方法,详细阐述了工作面回采时期
和停采撤架时期的防灭火技术实施方案和参数,重点介绍了回采时期提高回采速度、采用三相泡沫大范围覆盖浮煤和采用凝胶封堵漏风的综合防灭火技术,以及停采时
期边拆边注和架间插管灌注防灭火介质的新方法.实践证明该方案能够有效的保证
工作面的顺利开采。
【总页数】5页(P198-202)
【关键词】超大工作面;防灭火;三相泡沫;自燃
【作者】任万兴;巫斌伟;王德明;段王栓;原德胜;孙斌建;王伟志;耶毅刚
【作者单位】中国矿业大学安全工程学院;彬长矿区开发建设有限公司;彬长矿区开
发建设有限公司大佛寺煤矿
【正文语种】中文
【中图分类】TD753
【相关文献】
1.综合防灭火措施在高瓦斯易自燃综放工作面的实践 [J], 刘振岭;姚飞;王学洋
2.高瓦斯易自燃煤层工作面防灭火技术研究 [J], 马国强;刘亚龙;李刚
3.高瓦斯易自燃大工作面停采线的防灭火技术 [J], 王伟智;任万兴;耶毅刚
4.高瓦斯易自燃工作面启封及综合防灭火技术研究 [J], 高园园
5.高瓦斯易自燃综放工作面停采期抑爆防灭火技术 [J], 沈鑫;闫万俊;何启林;李金亮;陆伟
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高瓦斯易自燃综放工作面瓦斯防治技术研究马小辉1王 岩2(1.陕西彬长矿业集团小庄矿业公司,陕西 713600; 2.煤炭科学研究总院沈阳研究院,辽宁 110016)摘 要:通过针对40106综放工作面高瓦斯易自燃厚煤层综放工作面瓦斯治理工作进行实践,采用马丽散有效封堵钻孔渗水取得很好的封孔效果,并对不同层位钻孔瓦斯抽放效果进行比较分析,最终得出采用终孔布置在裂隙带层位的抽放钻孔进行瓦斯抽放可以解决采空区瓦斯涌出量大的问题,有效控制了上隅角瓦斯超限。
关键词:厚煤层 易自燃 高位瓦斯抽放钻孔 瓦斯治理Research on Technique for Gas Control in Fully Mechanized Top CoalCaving Face In Sea m Prone to Self-Ignition Using Roof GasDrainage BoreholesMa Xiaohui 1,Wang Yan 2(1.Xiaozhuang Mining Company of Shaanxi Binchang Mining Group,Shaanxi 713600;2.ShenyangResearch Institute of CC MRI,Liaoning 110016)Abstract:Based on practical experiences with gas c ontrol in a fully mechanized top coal caving face in thick coal seam prone to self ignition in No 401mining district,Ne w Mali Po wder was used to seal off the seepa ge water from boreholes with good results.In comparison with gas drainage boreholes at different horizons,we came to the c onclusions that in gas drainage when the production boreholes were place on horizon of fractured zone,the problem with great emission of gas from gob area can be resolved.Gas emission in the upper corner of the work face exceeding the specified limit can be effec tively c ontrolled.Keywords:Thick coal seam;prone to self ignition;high position gas drainage borehole;c ontrol of gas1 矿井及40106综放工作面概况彬长矿业集团公司大佛寺煤矿主采煤层为侏罗纪4#煤层和4上煤层。
4#煤层构造简单,赋存稳定,厚度13 4~16 5m,平均厚度15 1m,属于硬质透气性较好煤层,瓦斯解吸快。
40106综放工作面是彬长公司大佛寺矿井下紧贴4#煤中央辅助运输大巷并在其东侧沿煤层走向设计布置的第三个综采工作面。
回风顺槽和运输顺槽及灌浆巷沿煤层走向布置,两顺槽均沿煤层底板且留2m 左右底煤布置;切眼垂直于两顺槽,沿煤层倾向布置;灌浆巷从辅助运输大巷开口,平行布置在回顺外侧,相距30m 净煤柱。
工作面巷道采用双 U 型布置方式。
作者简介 马小辉,男,工程师,现任职于陕西彬长矿业集团小庄矿业公司,主要从事矿山通风及瓦斯治理。
第8卷第3期 中国煤层气Vol 8NO 32011年6月 C HINA COALBED METHANEJune 2011大佛寺401采区4#煤层瓦斯基础参数值如见表1。
表1 4#煤层瓦斯基础参数值项 目数 值煤层原始瓦斯含量6 4m 3/t 煤的孔隙度10 96%瓦斯流量衰减系数0 25m 2/MPa 2 d 百米钻孔初始瓦斯流量0 029m 3/min 工作面瓦斯涌出量76 45m 3/min40106工作面初期选用两进一回通风系统,后期选用三进一回通风系统。
40106回采工作面总配风量为2040m 3/min 。
2 采后高位卸压钻孔瓦斯抽放原理由岩石力学理论可知:煤层随工作面回采,在工作面周围将形成一个采动压力场。
采动压力场及其影响范围在垂直方向上形成3个带,即垮落带、裂隙带和弯曲下沉带。
在水平方向上形成三个区,即煤壁支撑影响区、离层区和重新压实区。
在 横三区 ,受采动影响煤壁游离瓦斯释放,采空区残煤释放的瓦斯在垮落带与重新压实区形成瓦斯积聚层。
在 竖三带 中,裂隙带内的岩层裂隙发育,透气性好,是瓦斯流动的通道,且受外界空气流动影响小,形成瓦斯积聚的空间。
高位钻孔布置在裂隙带内,受采动影响较小,不易受到破坏。
在抽放钻孔的负压作用下,瓦斯快速流动,使高位钻孔能够抽出高浓度瓦斯。
图1 钻孔布置示意图3 40106工作面瓦斯抽放根据大佛寺煤矿实际生产及瓦斯治理经验,40106工作面主要采用采前、掘前预抽,采后卸压抽放、上隅角埋管抽放和高位瓦斯抽放巷抽放及风排瓦斯的综合瓦斯治理措施。
3 1 采后高位卸压钻孔设计在40106灌浆巷中每50m 布置一组瓦斯抽放钻孔,每组布置5~9个钻孔,利用钻孔抽放采空区内的瓦斯,在本次实践中共选择施工不同层位卸压钻孔四种,观察钻孔共7组。
层位一:钻孔终孔位置在煤层顶板。
层位二:钻孔终孔位置在煤层顶板以上4m 。
层位二:钻孔终孔位置在煤层顶板以上12m 。
层位二:钻孔终孔位置在煤层顶板以上17m 。
钻孔设计参数如表2。
表2 钻孔设计参数表参 数卸压抽放钻孔角度仰角钻孔个数(个)5钻孔直径(mm) 153mm 钻孔间距(m)1000mm钻孔层位煤层顶板及以上4m 、12m 、17m3 2 封孔工艺大佛寺矿4#煤层含水量大、钻孔孔径大,选择合适的封孔材料,对封孔效果和后期的抽放效果都有很大的影响。
依据大佛寺矿和其他煤层赋存条件相似矿井封孔经验考察,对不同封孔材料选取对比,最终选用马丽散封孔。
通过后期抽放效果检验表明,选择马丽散材料封孔,遇水能更快发生反应,填堵孔壁裂隙,从而能大大提高抽放效率。
马丽散是一种由树脂和催化剂两种成分组成的聚亚安酯产品,具有渗透性强、凝固时间短、强度大等特点,在压力的作用下能以液体状态渗透到裂隙中,与水反应形成致密的隔水层封闭水流,有效封闭钻孔水。
用它作封堵钻孔及其内渗水裂隙的封孔材料,具有极大的可行性。
钻孔采用马丽散封孔,马丽散封孔采用卷缠药液法及钻孔内封孔管结构。
抽放管为外径50mm 的抗静电塑料管,每根长为6m 。
每个钻孔需抽放管9m,即1 5根抽放管,故每个钻孔需要封孔9m 。
将第一根抽放管距端部1m 处用铁线缠紧固定一块毛巾布(1 2m 0 6m),毛巾上浇淋1 3kg 马丽散裹好并用铁丝缠紧加固。
每隔1m 照此方法在抽放管上缠绕一个浇淋马丽散32中国煤层气第3期的毛巾。
两根抽放管之间用连接管连接紧固。
孔口处用水泥砂浆密闭,避免封孔管晃动影响封孔质量。
3 3 钻孔与管路的连接马丽散封孔后,待完全膨胀凝固后钻孔抽放管便可与抽放管路连接。
钻孔与管路连接处应设置流量计和放水装置,每个钻场安设一个孔板流量计。
钻孔封孔器与抽放管路的连接,每个钻场安装一套气水分离器。
4 瓦斯抽放效果分析40106工作面生产期间,预测瓦斯涌出量76 45m 3/min,工作面配风量为2040m 3/min 。
在工作面初采出放前期,上隅角在预设瓦斯抽放的情况下,上隅角袋子墙外瓦斯浓度在0 7%~0 9%左右。
从图2分析,钻孔终孔在煤层顶板位置时,瓦斯抽放浓度低且起伏大,抽放浓度平均在5%左右,不能更有效的解决上隅角瓦斯。
图2 距工作面不同层位一钻孔抽放浓度分布图钻孔终孔在煤层顶以上4m 时,瓦斯抽放浓度在距工作面28m 前,几乎没有变化,平均在4%,无抽放价值,如图3所示。
图3 距工作面不同层位二钻孔抽放浓度分布图从图4分析,钻孔终孔在煤层顶以上12m 时,距工作面10m 前瓦斯抽放浓度较低,平均为5%,不能有效解决工作面上隅角瓦斯;后期虽然抽放浓度较高,在10%~22%之间,且抽放周期短,给工作面防灭火带来极大的不便。
钻孔终孔在煤层顶以上17m 时,瓦斯抽放浓图4 距工作面不同层位三钻孔抽放浓度分布图度基本稳定在8%~14%之间,平均抽放浓度为10%,如图5所示。
由以上分析可以看出层位四钻孔抽放浓度高且稳定、抽放流量大。
图5 距工作面不同层位四钻孔抽放浓度分布图在钻孔层位布置在顶板17m 左右时,瓦斯抽放浓度稳定在8%~14%左右,且持续时间较长,工作面上隅角瓦斯浓度降低到0 4%~0 5%之间,随工作面推移,瓦斯浓度较为稳定,能有效抽放瓦斯。
层位四钻孔终孔布置在顶板17m 左右处即位于顶板裂隙带内,钻孔布置在这个层位,顶板裂隙作为瓦斯流动通道,可以很好的抽放工作面煤壁以及上隅角涌出的瓦斯,能够从源头上截断涌入工作面的瓦斯,能更有效的解决工作面初采初放期间的工作面上隅角瓦斯抽放。
5 结论及建议(1)大佛寺矿40106工作面采用利用采后高位卸压瓦斯抽放钻孔解决工作面上隅角瓦斯,层位四钻孔布置在煤层顶板裂隙带内时,抽放浓度高且稳定,有很好的抽放效果,使回风流中瓦斯浓度大大降低,解决了上隅角瓦斯超限的问题,提高工作面安全生产能力,并能为下一步矿井瓦斯利用提供稳定的高浓瓦斯。
(2)通过钻孔封孔后及抽放期间观察,采用马丽散作为封孔材料能够封堵钻孔渗水裂隙,取得很好的钻孔堵水效果,封孔效果得到很大提高,对后(下转第30页)33第3期 高瓦斯易自燃综放工作面瓦斯防治技术研究压缩空气能在短时间内进入水平井环空,从而改善了气液两相流的均匀性,使欠平衡工艺更容易控制。
另外油管注气法容易实现欠值很小时的欠平衡作业,这样对于煤层井壁的稳定性具有相当大的益处,从而实现了既保护煤层又安全钻进的目的。
6 6 侧钻分支井眼技术钻分支井眼需要进行侧钻,石油钻井进行侧钻通常有三种方式:水泥架桥侧钻、使用可回收式斜向器侧钻、悬空侧钻。
在煤系地层打水泥塞容易封堵煤层裂隙,使煤储层遭到破坏,最重要的是水泥塞使主井眼和分支井眼丧失连通性。
由于煤系地层比较松散破碎,可回收式斜向器在煤层中不容易固定,如果在钻进分支井眼时需要提钻,当钻具再次下入时则不易找回分支井眼。
因此前两种侧钻方式不适用于煤层气多分支井。
而悬空侧钻方式工艺简单,易于实现,还能节省大量辅助时间,因此它是煤层气多分支水平井侧钻的首选,但必须注意以下几点:(1)进行侧钻之前一定要充分活动钻具,在上提下放钻具过程中将钻柱中的扭力释放;(2)侧钻时采用滑动钻进方式,一定要控制钻井参数,机械钻速一般控制在0 5~1 0m/h;(3)侧钻时通常将工具面摆在以降井斜为主的位置,使井底钻具在出新孔过程中始终能够与井壁接触;(4)分支成功并钻完一个单根后,需要反复划眼几次,以利于后续钻进施工;7 结论与建议(1)应用多分支水平井开发煤层气资源,受到煤层地质条件和分支井眼几何形态等主控因素的制约,只有将二者有机结合并进行井身结构优化,才能发挥出多分支水平井的效率;(2)加强煤层气开发数值模拟技术的研究,开发数值模拟软件。