试分析高瓦斯厚煤层采动裂隙发育区的瓦斯抽采技术

区域治理前沿理论与策略试分析高瓦斯厚煤层采动裂隙发育区的瓦斯抽采技术
张殿兴
冀中能源峰峰集团羊东矿，河北 邯郸 056200
摘要：我国煤矿在开采的过程中，瓦斯事故比较严重，煤层的透气性系数比较低，因此其抽采难度较大。

而随着开采深度的不断增加，煤层瓦斯压力和煤层瓦斯含量逐渐提升，瓦斯灾害将会更加严重。

基于此，文章探讨了高瓦斯厚煤层采动裂缝发育区的瓦斯抽采技术，具体内容供大家参考和借鉴。

关键词：高瓦斯；厚煤层；裂隙发育区；瓦斯抽采技术
我国大多数煤矿区煤层气赋存具有低压力、低渗透率、低饱和度及非均质性强的“三低一强”的特性，尤其是低渗透率和非均质性，很不利于直接抽采。

在一些软岩矿区，软岩遇水膨胀，岩层松软破碎，裂隙发育，使得高瓦斯低透气性煤层抽采瓦斯难度大，浅部瓦斯治理技术在深部实施困难。

因此，文章加强对高瓦斯厚煤层采动裂隙发育区的瓦斯抽采技术的研究具有十分重要的作用。

一、工程概况
众所周知，开采保护层是煤与瓦斯突出防治最有效、最可靠的技术手段，羊东矿2#煤层突出危险区优先采取开采保护层措施，大力推广沿空留巷与Y型通风方式实现无煤柱开采，但是在特殊情况下，确实不具备沿空留巷的区域，采取双巷施工穿层瓦斯卸压钻孔抽采上覆2#煤层卸压瓦斯的措施，从而控制野青回采工作面回风瓦斯浓度，确保野青工作面的安全回采。

二、瓦斯抽采技术
羊东矿2#煤层开采过程中，8469工作面初设为Y型通风方式，由溜子道进风，向运料巷（风量650m3min）及沿空留巷回风（风量200m3/min），回风瓦斯浓度0.12m3/min，瓦斯抽采纯量13.8m3/ min。

该工作面沿空留巷的方式为砟袋墙（密闭作用）加联锁木垛支护形式，由于沿空留巷段巷道压力大、顶板下沉以及向斜构造原因，致使沿空留巷低洼处积水不能及时排出，逐渐影响了回风断面，这样以来将导致通风系统紊乱，抽采效果差，上覆2#大煤的卸压瓦斯大量涌出到工作面回风流中。

针对此问题，羊东矿尝试新方法，更改通风方式为U型通风，并充分利用工作面临近巷道，采取了在8469运料巷与8467运料巷同时施工卸压瓦斯钻孔来治理上覆2#煤层卸压瓦斯，实现了煤与瓦斯共采，控制了回风瓦斯浓度。

8469工作面位置：东部以8467运料巷为界，西部以8465工作面采空区为界，南部以X13-8465-1陷落柱保护煤柱及X20-8467-1陷落柱为界，北部以五二采
区三条下山为界。

8467工作面位置：上
部（西部）以技术边界为界，北部以五二
上山保护煤柱线为界，南部、东部以隔离
防水煤柱线为界。

如图1所示，8469溜
子道与8467运料巷相隔
35m-46m。

图1 8469工作面与8467工作面平
面布置图
羊东矿充分利用相邻采区巷道，施
工穿层卸压瓦斯钻孔。

在8469运料巷
共设计钻场16个，各钻场之间间距平均
为30m，每个钻场一般设计钻孔12个，
特殊地段设计钻孔16个，钻孔孔径为
94mm，孔口管为φ75mm铁管，封孔深
度15m，采用“两堵一注”带压封孔方法，
封孔材料为水泥浆。

钻孔开孔位于野青煤
顶板，终孔位于大煤顶板以上15m，每
个钻场施工的钻孔为压茬布置，控制范
围：运料巷走向以里约60m，倾向以里
约65m，每一钻场钻孔压茬前一钻场约
30m，不仅增加了抽采服务时间，而且在
工作面过钻场期间能有效控制卸压瓦斯向
回采工作面释放，防治过钻场期间瓦斯
超限事故发生。

目前8469运料巷抽采浓
度为51％，抽采负压30KPa，抽采纯量
7.3m³/min。

8467运料巷共设计钻场8个，各钻
场间距为50m，每个钻场设计钻孔6个，
每个钻孔平均深度138m，钻孔孔径、封
孔方法、材料等与8469运料巷一致。

钻
孔沿工作面走向基本呈“一”字布置，
每一钻场压茬上一钻场两个钻孔，终孔
设计为2#大煤顶板以上12m-18m，控
制范围为钻场走向方向55m，倾斜方向
112m，封孔段采用φ75mm的铁套皮管。

为确保抽采质量，防治因采动影响造成塌
孔，施工的钻孔经过8469溜子道垂向上
部进入采空区范围高度不低于20m，并
且下入的铁套皮管长度都能进入采空区范
围，以此确保卸压瓦斯的持续抽采，最
大限度抽采上覆煤层的瓦斯。

经实践，
最初施工的钻孔瓦斯浓度均为100％，
目前该运料巷抽采浓度75％，抽采负压
30KPa，抽采纯量10.5m³/min。

两巷钻
场布置图如图2
所示。

图2 8469工作面局部钻场卸压
钻孔布置图
总之，经过近一个月的实践以及抽
采对比发现，双巷道抽采卸压瓦斯纯量
要比单巷道抽采纯量提高约29％，较大
提高了抽采量，降低了风排瓦斯量。

目
前8469工作面采用的U型通风，风量
为897m3/min，回风瓦斯浓度0.12％，上
隅角瓦斯0.3％，两巷抽采纯量17.8m³/
min，抽采率为94％。

三、结语
综上所述，在高瓦斯厚煤层采动裂
隙发育区中抽采瓦斯，利用双巷道抽采
卸压瓦斯纯量要比单巷道抽采纯量高，
提高了抽采量，有效降低了风排瓦斯量，
对于煤矿生产具有一定的推动作用，值
得推广使用。

参考文献：
[1]谢建林,孙晓元.高瓦斯厚煤层采
动裂隙发育区瓦斯抽采技术[J].煤炭科学
技术,2013,41(05):68-71.
[2]马洪涛.高瓦斯急倾斜特厚煤层
瓦斯高效抽采成套技术[J].矿业安全与环
保,2017,44(03):53-57.
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