孙 健

(山西省阳泉煤业(集团)有限责任公司五矿通风工区，山西 阳泉 045209)

关于采区末端工作面瓦斯治理的应用

孙 健

(山西省阳泉煤业(集团)有限责任公司五矿通风工区，山西 阳泉 045209)

8137工作面处于西北翼采区最末端，紧邻矿界，瓦斯防治方面可能造成总回风巷瓦斯超限及工作面1 500 m～2 000 m抽放效果不能达到最佳，容易造成工作面上隅角瓦斯积聚等情况。介绍了工作面构造及瓦斯情况、分析了瓦斯涌出原因及治理措施等。通过对该工作面的瓦斯治理，工作面未出现过瓦斯超限断电事故，为该矿其他采区边界工作面瓦斯治理奠定了基础。

采区末端工作面；瓦斯治理；应用

引 言

8137工作面地表位于南茹村北东方的山坡地带，整体地势为北东高、中间低的中低山地形，无民房及其他建筑物。井下北部为采区大巷，西部为二矿矿界，东部为8136工作面(未掘)，南部为上南茹村保护煤柱，工作面上方无民房及其他建筑，综采放顶煤工作面回采后可导致地面山体产生裂缝。该工作面15#煤层为复杂结构煤层，一般含夹矸2层～3层，距底板0.9 m～1.2 m有一层夹矸，厚度约0.10 m，较为稳定，煤岩类型为半亮型至光亮型。8137工作面有效走向长度1 998 m，采长220 m，8137工作面位于西北翼采区最末端，紧邻矿界，瓦斯防治方面可能造成总回风巷瓦斯超限及工作面1 500 m～2 000 m以内抽放效果不能达到最佳，容易造成工作面上隅角瓦斯积聚[1]。

1 瓦斯治理技术

1.1 构造及瓦斯情况

该工作面15#煤层总体为宽缓向斜形态，煤层倾角最大17°，最小2°，平均8°。该工作面经坑透分析存在2个异常区，其中，E1异常区位于距切巷740 m～900 m范围内，分析认定该异常区由回风巷实际揭露的陷落柱X1和预测逆断层F4影响所致，其中，X1长轴预计37 m左右，对回采有较大影响，F4断距接近1/2煤厚，对回采有一定影响；E2异常区位于距切巷1 490 m～1 650 m范围内，分析认定该异常区由坑透陷落柱X4和逆断层F6、F7影响所致，X4长轴预计在50 m左右，对回采有较大影响，预测断层F6、F7接近1/2煤厚，对回采有一定影响，另外，工作面还存在预测逆断层F1、F3、F5、F8和坑透陷落柱X2、X3，对回采有一定影响。

该工作面共存在4个陷落柱，其中，掘进期间揭露1个陷落柱，X1(37 m×25 m)、X2(24 m×18 m)、X3(46 m×18 m)、X4(45 m×30 m)为坑透陷落柱。陷落柱X1对回采有较大影响， X2、X3、X4对回采有一定影响。

该工作面瓦斯地质条件较复杂，大部分标高低于420 m以下，易于瓦斯赋存，坑透解释的断层较多，及2个异常区域可能对煤层富集瓦斯提供有利条件，且回采中会出现瓦斯异常等现象。工作面主要瓦斯来源为邻近层煤层，其次为本煤层。据瓦斯地质图及掘进期间瓦斯资料分析预测：瓦斯含量在2 m3/t～6 m3/t，瓦斯压力在0.3 MPa～0.4 MPa[2]。预计回采期间，瓦斯绝对涌出量为13.78 m3/min，相对瓦斯涌出量为3.97 m3/t，邻近层抽放量为139.33 m3/min。该工作面属于瓦斯非突区。

回采初期，受高抽巷抽采效率不佳影响，可能出现瓦斯涌出量大的现象。随着回采的推进，内尾巷、高抽巷抽采效率的改善，瓦斯涌出量会逐渐变小。推进至瓦斯富集区域及坑透异常区域内，揭露的地质构造、陷落柱以及隐伏构造可能会造成瓦斯异常现象。建议队组在瓦斯富集区域及坑透异常区域内，如有瓦斯异常现象及时增加本煤层瓦斯测试孔及卸压工作，且减少丢底煤现象。通风部门要严格按照瓦斯防治措施，加强瓦斯抽放及瓦斯监测与管理工作，预防瓦斯超限。

1.2 原因分析

8137工作面于2012年3月初开采，至2012年10月已推进556 m。该工作面处于西北翼采区最末端，根据该矿西北翼采区回采工作面瓦斯涌出情况来看，工作面瓦斯涌出主要是邻近层和采空区以及本煤层，邻近层瓦斯涌出量能够到90%以上。由于工作面靠着采区边界，总回风巷风量小，工作面回风内尾混合段瓦斯浓度极易上升到0.7%，造成总回风巷瓦斯超限；同时，由于工作面走向长，在工作面1 500 m～2 000 m以内抽放效果未能达到最佳效果，势必会容易造成工作面上隅角瓦斯积聚。

工作面正常生产期间，实际配风风量为进风风量2 436 m3/min，回风风量907 m3/min，瓦斯浓度0.3%，一内尾风量600 m3/min，瓦斯浓度1.0%，二内尾风量702 m3/min，瓦斯浓度0.9%，工作面风排瓦斯量15.02 m3/min。按照工作面回风风量为2 300 m3/min计算，则，工作面回风内尾混合段瓦斯浓度能够达到0.65%，如遇工作面局部发生系统变化等特殊情况，极易造成采区末端总回风巷瓦斯超限。

1.3 治理措施

提高工作面末端抽放负压，在桑沟瓦斯抽放泵站采用2台瓦斯抽放泵站进行联合抽放(即，1#、3#瓦斯泵同时抽放)，提高工作面高抽巷末端负压，工作面抽放负压和通风负压均压时在工作面上隅角点偏向抽放负压侧，消除工作面上隅角瓦斯积聚问题。

在工作面回风机尾段设置2道临时风卡，降低工作面回风侧通风负压。

对工作面内尾、回风系统巷进行负压调整，降低工作面的整体风量，由2 700 m3/min降低为2 400 m3/min，同时，让工作面采空区瓦斯流动涌向邻近层区域，减少工作面风排瓦斯涌出量，缓解工作面回风内尾混合段瓦斯浓度。

对西北翼采区末端轨道巷、皮带巷系统巷增加风量，提高8137工作面混合段总回风巷内风量，有效地稀释瓦斯浓度[3]。

2 结束语

通过对该工作面的瓦斯治理，工作面未出现过瓦斯超限断电事故，为该矿其他采区边界工作面瓦斯治理奠定了基础。在采区边界工作面开采时不可避免地会增加治理瓦斯难度，建议在以后的新采区衔接时，考虑从后退式开采，缓解末端工作面瓦斯治理难度。

[1] 李伟宏.瓦斯稀释器在雁南煤矿瓦斯治理中的应用研究[J].山东煤炭科技,2015(7):67-68.

[2] 鲁义，王曙勋，蔡云龙.分源预测法在整合矿井瓦斯涌出量预测的应用[J].山西焦煤科技,2011(8):27-31.

[3] 赵喜峰.浅谈采煤面上隅角瓦斯治理技术[J].山东煤炭科技,2013(5):185-186.

Application of gas control in working face of mining area

SUN Jian

(Fifth Mine Ventilation Area, Yangquan Coal Industry (Group) Co., Ltd., Yangquan Shanxi 045209, China)

8137 working face is at the very end of the northwest of mining area, adjacent to the mine. The gas prevention and control may cause gas overrun in main return airway and bad drainage effect of 1 500 m～2 000 m working face, which is easy to cause upper corner gas accumulation. This paper introduces the structure of working face and gas state, analyzes the causes and control measures of gas emission. Through the gas treatment in working face, gas overrun outage never appears in the working surface, laying good foundation for gas control in working face of mining boundary with other mine.

working face of mining area; gas control; application

2016-12-16

孙 健，男，1988年出生，2014年毕业于太原理工大学安全工程专业，本科，助理工程师，主要从事煤矿通风安全管理工作。

10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2017.02.44

TD712

A

1004-7050(2017)02-0132-02

煤矿工程