综采工作面上隅角瓦斯治理
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摘 要 如何确保综采工作面生产安全，是煤矿生产重要工作内容之一。而采煤工作面上隅角瓦斯超限，则是制约综采工作面生产的重大安全隐患，能否对上隅角瓦斯进行有效治理，事关煤矿生产安全、高效、高产与否。本文了介绍梨树矿157综采队回采的14/右三工作面上隅角瓦斯综合治理措施及治理效果。
关键词 上隅角；瓦斯治理；安全措施；效果
中图分类号 TD712 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）107-0196-02
1 综采工作面上隅角瓦斯积聚机理分析
1）采煤工作面采空区常有瓦斯涌出等现象，与空气相较，含瓦斯空气密度更小，必然向上隅角运移，使上隅角成为采空区瓦斯涌出的积聚地点；
2）U型通风方式是我国煤矿采煤工作面最常见的形式，其工作面上隅角作为采空区漏风汇，在工作面进、回风巷的压差作用下，上隅角是采空区瓦斯涌出必经之道，自然容易形成瓦斯积聚现象；
3）采煤工作面风流在上隅角处直角转弯，上隅角形成涡流区，涡流运动使采空区涌出的大量高体积分数瓦斯难以进入主风流中，瓦斯不易为风流所冲淡排出，也就容易形成上隅角瓦斯积聚现象。
2 综采工作面上隅角瓦斯治理实践探讨
2.1 工作面情况
梨树煤矿14/右三综采面位于二水平北翼一采区，东侧为DF28断层、西侧为风道、皮带道、绞车道，上部为右二采空区、下部为右四巷与右三巷相距150m，工作面煤层厚度为3.0m，工作面长度183m，走向长350m，工作面绝对瓦斯涌出量为36.95m3/min，顶板分为直接顶和老顶，直接顶厚度1.0m，老顶厚度3.8m，工作面采煤方法为走向长壁后退式综采机械化采煤，顶板管理全部采用垮落法，切眼及上下两巷采用锚杆、锚索、钢带联合支护，工作面初次垮落步距为12m～25m，周期来压步距为8m～15m，工作面采用U形通风方式。如图1所示
14/右三采面日产煤量1845吨，瓦斯绝对涌出量较大，瓦斯相对涌出量为42.34m3/t，仅靠正常通风难以控制上隅角的瓦斯，必须配合相适应的安全措施，减小上隅角的瓦斯积聚的难题。
2.2 采取的上隅角瓦斯治理措施
对综采工作面上隅角瓦斯的治理主要采取以下方式：采面采用“一面四巷”所谓四巷就是采面的上、下巷、尾排巷、高抽巷；加强采面通风将瓦斯稀释，随风流排出工作面；使用风帐，改变局部风流稀释瓦斯等措施治理上隅角瓦斯。如图2所示
2.2.1 施工尾排巷的用处
距上巷5m平行施工瓦斯尾排巷专门排放采面上隅角的瓦斯，防止采面上隅角的瓦斯积聚，尾排巷每间隔10m施工一个尾排川与上巷相贯通，每个尾排川口必须严密封堵严禁漏风，当采面行人道移到尾排川口时，打开尾排川口的密闭以便上隅角的瓦斯顺尾排川口进入尾排巷随风流排走。当采面推过尾排川口前，川口处必须加强支护，防止川口冒落影响上隅角瓦斯的排放。
2.2.2 施工高抽巷的用处
在距本煤层以上25m处，距采面上巷以下30m处施工一条全岩巷道，在采面安装前，先在切眼内用TXU～150钻机垂直顶板与高抽巷钻透4～5个钻孔眼，用以解决采面初期顶板初压没来时瓦斯超限的问题，随着采面不断的向外推移，采空区顶板得到充分的冒落与高抽巷冒通，采空区内的瓦斯被高抽巷抽走，防止采空区顶板大面积来压时，将采空区内的瓦斯涌入采面与上巷造成停产和伤亡。
2.2.3 利用瓦斯，变废为宝
尾排巷与高抽巷的门子口处用密闭封严，把抽排管砌在巷道的中上部，将管路连接到井下移动瓦斯泵站，二水平安设一座移动抽采泵站，有2台型号为2BEC～40抽放泵，额定流量110m3/min，额定功率132KW，所使用φ219mm管路，地面泵站1号抽采泵利用高抽巷抽采空区瓦斯，在瓦斯泵的压力下将瓦斯抽到地面利用发电，这样就变废为宝降低矿井的成本。
2.2.4 增大配风量，稀释瓦斯
14/右三采面实际需要的风量应按照采面的温度、瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人员、落煤后产生的有毒有害气体等进行计算，然后取其中最大值为工作面回采所需最小风量，故确定右三采面最小配风量为914m3/min，而实际工作中通过风量调整，将配风量达到1200m3/min。防止采面中上部支架上部与架间积存瓦斯。
2.2.5 加强尾抽巷川口的支护强度
当采面推移到两个尾排川口之间5-8米距离时，在采空区里的尾排川口处的顶板冒落大块岩石或两帮片货，容易堵塞川口造成上隅角瓦斯超限，为防止川口堵塞在进入采空区前应先把川口处打木垛并在两个川口之间用木对柱支护，距上帮煤壁1.0m、柱距0.5m加强支护。
2.2.6改变采面倾角使风流方向稀释上隅角瓦斯
把采面调整成伪倾斜角度应控制在2.50-30的夹角，即下口超前上口10m～18m，一是可以防止支架在采机割煤移架过程中支架下串，造成支架顶死在下巷帮壁，二是使风流更好的吹向隅角，改变上隅角风流来稀释上隅角的瓦斯。
通过上述办法对14/右三采面上隅角瓦斯进行综合治理，在实际生产过程中上隅角的瓦斯始终被控制在1以下，成功为我矿综采工作面上隅角瓦斯治理提供了宝贵的经验。
参考文献
[1]俞启香.矿井瓦斯防治[M].徐州：中国矿业大学出版社，1992.
[2]包剑影等.阳泉煤矿瓦斯治理技术[M].北京：煤炭工业出版社，1996.
[3]严利.煤矿瓦斯治理与利用总体方案实用手册[M].吉林音像出版社，2005.
[4]曹虎斌，申志平 .坚硬顶板条件下大采高小煤柱回采工作面上隅角瓦斯治理[J].山西煤炭，2009.