沿空留巷“Y”型通风的瓦斯治理技术

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摘 要 采煤工作面只有采用了合理的通风方式，才能为矿井的安全生产打下坚实的基础。针对以往2#煤回采工作面的回采情况，对其抽采、通风方式进行了合理的选择及优化，从而为矿井的安全生产奠定了坚实的基础。

关键词 回采工作面；通风方式；瓦斯抽采效果

中图分类号TD712 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）119-0202-02

下面以3212工作面为例，介绍2#煤层沿空留巷“Y”型通风瓦斯治理技术。

1 我矿3212综采工作面基本情况

韩城矿业公司桑树坪煤矿为煤与瓦斯突出矿井，而 3212综采工作面为该矿第一个2#煤层工作面。煤层平均厚度0.74m，煤层变异系数为47.0%。2#煤层与下伏3#煤层层间距1.75m～16m，平均13.0m。直接顶板以细、粉砂岩为主，厚1.95m～3.15m，煤层底板直接底岩以砂质泥岩为主，

从本井田煤层瓦斯吨煤甲烷含量统计结果看，2#煤最大瓦斯含量1.65m3/t，平均瓦斯含量0.63m3/t。

2#煤层存煤尘爆炸性危险。

2 工作面通风应满足的要求

1）工作面要有足够的风量，其配风量应大于需风量，同时工作面风速符合《煤矿安全规程》的有关要求；

2）选择合理的通风方式解决工作面上隅角瓦斯，防止此处瓦斯积聚、超限；

3）根据通风要求，进风巷、回风巷及回风安全出口应有足够的断面和数目，并确保巷道断面平整、光滑，以减小通风阻力；

4）通风系统力求简单。

3工作面通风方式的确定

目前我国矿井开采过程中回采工作面常用的通风方式有U型、U+L型、Z型、Y型、W型、H型等几种。根据我矿瓦斯含量、2#煤层自燃倾向及井下巷道的布置方式，经综合考虑，2#煤回采工作面可采用的通风方式有U型、U?+L型、Y型。

3.1沿空留巷技术

无煤柱开采是合理开发煤炭资源，有效治理工作面上隅角瓦斯超限，提高煤炭回收率，改善巷道维护，减少巷道掘进量，有利于矿井安全生产和改善矿井技术经济效益的一项先进的地下开采技术。

优点：

1）2#煤实施柔模泵注混凝土留巷，留巷后可实现保护层无煤柱开采，可更加彻底释放3#煤瓦斯；

2）2#煤实施柔模泵注混凝土留巷后可使下覆3#煤布置工作面时，巷道位置、工作面切眼长度等参数的局限性减小；

3）沿空留巷工作面实现‘Y’型通风，是治理工作面瓦斯超限的最有效手段。据研究，在正确进行通风管理的情况下，无煤柱开采工作面回风流中的瓦斯含量与留煤柱时工作面相比可以减少30%～50%，有利于矿井安全生产；

4）有利于降低巷道掘进率；

5）有利于合理开发煤炭资源，提高煤炭回采率。

沿空留巷的基本方式是将当上区段工作面采过后，将上工作面的运输机巷或回风巷用专门的支护材料进行维护，保留下来的巷道做为下区段工作面的运输机巷或回风巷，这样一条巷道可以得到两次利用。

3.2工作面通风方式的选择及优化

根据各种通风方式的优缺点及适用条件，结合本矿在以往开采2#煤层过程中的实际情况，该工作面采用沿空留巷“Y”型通风瓦斯治理技术。回采期间，工作面、回风、上隅角等地点均未出现瓦斯超限现象；二是实现了2#煤层的无煤柱开采，很好的起到了开采保护层的作用。

3.3沿空留巷“Y”型通风的优缺点

优点：两个顺槽都是新鲜风流，安设在两顺的机电设备都在新鲜风流中，安全可靠；瓦斯和有害气体都在工作面后部，无人、无设备，便于管理；两个顺槽风量小、风速低，煤尘不易飞扬，作业环境好；采空区、高浓瓦斯改变流向，卸压、采空区瓦斯抽放效果好；解决了“U”型、“U?+L”型、通风系统解决不了的瓦斯和通风管理问题。

缺点：系统的回风巷在采空区，支护强度不足时，巷道维修量大；系统工程量大，费用较高。

4效果检验

3212综采工作面采用“Y”型通风方式后，通风阻力减小；通过调整通风设施，回采工作面的的风量、风速趋于合理，使工作面有效风量增大，瓦斯浓度降低。另外，“Y”型通风方式采用后，3212的皮带运煤顺槽、轨道运料顺槽均处于新鲜风流中，有利于在轨道顺槽中布置机电设备，可以均衡两个进风顺槽的机电设备布置，更为重要的是很好的解决了工作面、上隅角、回风瓦斯超限的难题。

5 瓦斯抽采效果及分析

1）抽放方法：底板卸压抽放；采空区埋管抽放。

（1）底板卸压抽放：回顺卸压抽放钻孔距3212工作面切眼18m的位置开始布孔。开孔位置在回风顺槽正邦底板；钻孔垂直巷帮以俯角：40°施工；平均孔深25.6m左右。钻孔间距为6m，终孔位置为3#煤底板0.5m处；

（2）采空区埋管抽放：每隔10m在柔模墙上将增设一预留口，用于采空区瓦斯抽放。泵注混凝土前将使用DN150钢管嵌入柔模预留孔内埋入柔模体中，法兰盘距柔模墙体200mm。泵注完毕后即可及时将埋设抽放管与巷内分子瓦斯抽放管路连接。

2）瓦斯抽采效果分析

3212工作面月平均回采长度82m，产量1.07w吨， 瓦斯抽放量为39.5万m3，吨煤钻孔率0.10m/t，回采期间瓦斯绝对涌出量为15.6m3/min，其中风排瓦斯量7.03m3/min，抽排瓦斯量9.1m3/min，根据d抽放率=Q抽排/（Q风排+Q抽排）计算，抽放率56.4%。

（1）卸压抽放

回顺卸压抽放钻孔孔口负压18 kpa～20kpa，单孔流量

1.07m3/min～0.23m3/min，抽放浓度20%～86%，平均46%。抽放浓度较理想

（2）采空区抽放

抽放浓度基本保持在3%～5%之间，平均4.5%。

工作面不受瓦斯影响，推采进度平稳，采空区瓦斯抽放浓度相对较平稳。

综上所述，采用Y型通风方式结合综合抽放方法后，3212工作面在回采过程中，工作面无瓦斯超限事故。上隅角瓦斯浓度始终保持在0.3%～0.6%之间，回风流瓦斯浓度保持在0.43%以下，改善和提高了2#煤的开采安全程度，为实现工作面安全生产创造了条件。

参考文献

[1]张铁岗，等.矿井瓦斯综合治理技术[M].煤炭工业出版社，2001（1）.

[2]李孝勇.矿井瓦斯治理工程关键技术指导手册[M].煤炭工业出版社，2010（1）.

[3]毕德纯，等.煤矿开采技术[M].中国矿业大学出版社，2009（5）.