采煤工作面上隅角瓦斯治理示范文本
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文件编号:RHD-QB-K6586 (安全管理范本系列)
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采煤工作面上隅角瓦斯治理示范文本
采煤工作面上隅角瓦斯治理示范文
本
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鸡西矿业集团杏花矿东一采区23
#右六采面走向长度1 200m,平均倾斜长度170m,煤层厚度2.0m,煤层倾角8°~10°。该采面瓦斯绝对涌出量17m³/min,采面配风量1 000 m³/min,在回采过程中,随着支架的回撤,采空区上覆岩层的跨落,邻近层以及围岩、煤柱受采动压力的影响,大量的瓦斯涌入采空区,造成上隅角和上巷回风瓦斯超限。根据矿井的供风情况,不可能用风量将瓦斯排出,采面回采无法进行,针对这种情况,杏花矿采取了下列方法进行了瓦斯治理。
1 上隅角瓦斯治理
1.1 风幛法
在末排柱从上巷上帮沿工作面向下设一档风幛,然后将抽排管伸入上隅角采空区里,管口对准高瓦斯点进行抽放。此法操作简单易行,在开采初期,瓦斯涌出量相对较小时,采用此法可取得一些临时效果。但存在下列问题:首先风幛无法完全封严,漏风严重,抽排瓦期浓度低;其次每一循环都需进行移风幛,缩抽排管工作,这期间上隅角瓦斯大量涌出,造成回风流瓦斯超限,危险次数增加。而且风幛与上巷相交的转角处,瓦斯经常超限,必须再设一道引风幛,将风流引向转角处,冲淡瓦斯,两道风幛的安设与现场施工相混杂,对施工不利(见图1)。
图1 风幛排瓦斯示意
1.2 留煤柱
由于风幛法存在着漏风大,抽排瓦斯浓度低,风幛移动频繁,危险机会增加的缺点,为了增加安全可靠性,又采用了留煤柱法。具体方法是在工作面上部距上巷3~5m,平行上亿每间隔15m掘一条新上巷,与老上巷贯通形成新出口。之后,将老出口里面的设备、管路、支架回收,迅速在新出口靠采空区侧施工永久密闭,并将Φ200mm瓦斯抽排管路严密砌在密闭里。管口距密闭2m左右。要求密闭必须封堵严密,然后就可以进行抽排(见图2)。
图2 留煤柱抽瓦斯示意
由于密闭容易封堵严实,漏风量减少,抽放浓度达到15%以上,采用两台泵抽放,每台泵抽出瓦斯10.5 m³/min,将回风瓦斯降到0.75%以下,保证
了采面正常回采。但依然存在缩抽排管砌密闭期间,回风瓦斯超限的问题,只是次数比风幛法减少,另外工作面停产送巷道,直接经济损失大。
2 顶板抽放法
为了克服上隅角抽放法缩抽排管期间瓦斯超限的弊端,减少送巷道损失的回采量,恢复正常的生产秩序,又采用了顶板钻孔抽放法。
利用顶板走向钻孔抽放瓦斯,实际上就是通过抽放泵产生的负压来改变采空区的瓦斯流向,使采空区瓦斯由上隅角及通过冒落带、裂隙带由钻孔抽出,从而减少上隅角的瓦斯涌出,达到降低上隅角及回风流瓦斯浓度的目的。
钻场布置在距煤层顶板10m,每个钻场布置5个钻孔,孔径为Φ91mm,孔深100m,钻场间距80m,钻孔终端距煤层顶板15m,钻孔终端距上巷
水平距控制在20m以内,将钻孔口用钢管聚铵脂封好,安上抽排管路即可开始抽放(见图3)。抽放效果:顶板5个钻孔,用单台泵抽放时,每个钻孔瓦斯浓度一般在10%~70%,抽出瓦斯量大于12 m³/min,比用双台泵抽上隅角效果好,
图3 顶板钻孔抽放示意
且与工作面生产互不影响,有效解决了采面上隅瓦斯积聚问题。
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