解放层开采瓦斯治理实际效果验证

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摘 要：解放层开采是解决煤与瓦斯突出治理瓦斯的根本方法，在很多矿井得到广泛应用。但是，对于实际治理效果的考察，往往缺少具体数据，也没有比较科学的计算方法，本文以实际瓦斯含量为依据，采用瓦斯数据统计分析的方法给出了计算公式，得出计算结果，并通被解放层实际回采过程中的瓦斯涌出数据进行了对比验证。

关键词：解放层开采；瓦斯治理；效果验证

平煤股份八矿二1煤和二2煤层均为主采煤层，二1煤层平均厚度2.1m，其上覆的二2煤层平均厚度3.2m，煤层间距8.0～16.0m，两层煤均具有煤与瓦斯突出危险性。实际开采过程中首先开采二2煤层做为二1煤层的解放层，经过长期的生产实践，取得了良好效果。

1 解放层采面和被解放层采面情况

解放层采面二2-14120采面位于己四采区西翼下部，南邻已回采的二2-14100采面，北部尚未开发。采面设计走向长1370m，可采走向长1300m，南北倾斜宽182.5m，平均煤层厚度3.2m，可采储量97.7万t，埋藏深度为533.7～632.2m，实测瓦斯压力1.89MPa，瓦斯含量14.37m3/t，为煤与瓦斯突出煤层。

其下覆盖的被解放层采面二1-14120采面设计走向长1360m，可采走向长1290m，南北倾斜宽175m，埋藏深度为543～642m，平均煤层厚度2.0m，可采储量62.6万t，实测瓦斯压力0.88MPa，瓦斯含量6.12m3/t，与二2煤层平均间距10m，为煤与瓦斯突出煤层。

2 解放层采面解放瓦斯效果分析

2.1 解放层采面生产过程中的瓦斯治理措施

二2-14120采面自2009年4月开始施工瓦斯抽放钻孔，到2012年12月全部施工完毕，机巷实际共计施工钻孔869个，总孔长77247m，平均孔深89.8m，风巷实际施工钻孔468个，总孔长50600m，平均孔深108.1m，到2012年12月累计抽放时间为44个月，抽采达标。

该采面于2013年1月份开始回采，回采过程中利用己四采区抽放站分源抽采

二2-14120机巷、风巷的顺层预抽钻孔，进一步抽采本煤层瓦斯，风巷顶板抽排巷抽放采空区瓦斯，解决采面上隅角瓦斯超限问题。到2014年1月回采结束，实现了安全生产。

2.2 解放层采面解放瓦斯效果分析计算

解放层采面开采过程中的瓦斯涌出总量中包含有被解放层采面释放出的瓦斯量，通过解放层采面的原始瓦斯含量、瓦斯涌出量等实测数据，计算具体释放量。

2.2.1 二2-14120采面涌出总量计算

W1=q预抽1+q相1+Wc1=8.6+6.84+1.2=16.64 公式一

其中：W1――二2-14120采面涌出总量，m3/t；

Wc1――实测二2煤层不可解析瓦斯量，1.2m3/t；

q预抽1――二2-14120采面预抽瓦斯量，8.6m3/t。实测煤层瓦斯含量（W1）14.37m3/t，煤炭储量97.7万t，总瓦斯量1403.95万m3，实测残余瓦斯量5.78m3/t，实际预抽瓦斯量840.2万m3，预抽率59.8%。

q相1――二2-14120采面相对瓦斯涌出量，m3/t；

q相1=Q绝1i×1440/T1i=6.84 公式二

Q绝1i――二2-14120采面绝对瓦斯涌出量m3/min。

T1i――日产量，t。

Q绝1i=Q风量1i×c1i+Q抽放1i 公式三

c1i――二2-14120采面回风流日平均瓦斯浓度，%

Q风量1i――二2-14120采面日平均风量，m3/min；

Q抽放1i――二2-14120采面日平均抽放量，m3/min。

计算数据见表一。

2.2.2 二1煤层解放瓦斯量计算

q解2=W2-W1=16.64-14.37=2.27 公式四

q解2 ――二1煤层解放瓦斯量，2.27m3/t；

W1――二2煤层原始瓦斯含量，14.37m3/t。

2.2.3 二1煤层解放瓦斯量比例

根据二1煤层解放瓦斯总量q解2=2.27×97.7=221.8换算为二1煤层瓦斯含量为：二1煤层解放瓦斯总量/二1煤层煤炭储量=221.8万m3/62.6万t=3.5m3/t，根据下式计算得出二1煤层解放瓦斯量比例为：（q解2+Wc2）/W2=（3.5+1.0）/6.12=73.5%

3 解放层开采实际效果检验

被解放层二1-14120采面于2014年10月开始回采，于2015年5月回采结束，根据回采过程中的实际瓦斯涌出情况，计算出解放瓦斯量q解2实际，检验解放层实际解放效果。

3.1 二1-14120采面实际煤层解放瓦斯量计算

q解2实际=W2-Wc2-q相2=6.12-1.0-1.53=3.59 公式五

其中：q解2实际――二1煤层解放瓦斯量，m3/t；W2――二1实测煤层原始瓦斯含量，6.12m3/t；Wc2――二1煤层不可解析瓦斯量，1.0m3/t；q相2――二1煤层相对瓦斯涌出量，1.53m3/t。

计算方法同公式二，数据见表二。

3.2 二1煤层实际解放瓦斯量比例

（q解2实际+Wc2）/W2=（3.59+1）/6.12=75.0%

上解放层二2煤层开采过程中计算出解放瓦斯量为73.5%，与被解放层二1实际开采时计算数据相差1.5%，故认为计算过程是合理的，结果是可靠的。

4 主要结论

八矿开采二2煤层解放层保护二1煤层的瓦斯治理措施能有效消除被保护的二1煤层工作面的突出危险性，通过回采过程中解放层瓦斯涌出情况的分析计算，能够实际反映出被解放层的保护效果，提出了解放层采面瓦斯解放效果的考察计算方法，对其他矿井解放层开采具有借鉴意义。

作者简介：刘志强（1973―），男，辽宁锦州人，工程师，1999年毕业于焦作理工学院，现从事“一通三防”技术管理工作。