李明

摘 要：本文针对煤矿掘进巷道瓦斯的来源及瓦斯治理措施进行了简要阐述，对掘进巷道正头及两帮打钻孔对瓦斯进行抽放，对工作面如风风流及回风风流中瓦斯进行稀释，提高掘进安全性及效率。

关键词：瓦斯；掘进；巷道；治理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.075

1 引言

某煤矿年产能力450万吨左右，采掘面的瓦斯涌出量随着矿井的延深而呈现增加现象，瓦斯增加量最为明显的是+500m水平，由原先的低瓦斯变为高瓦斯，严重威胁了矿井生产的安全。+500m水平北部的2610m水平回风巷设计长度1740m，当施工至800m长度时，回风风流中的瓦斯常常位于报警装置的临界状态。

2 高瓦斯综掘巷道瓦斯涌出的主要来源

在2610m水平回风巷没有掘进情况下，工作面瓦斯含量为0.24%，回风风流中瓦斯含量为0.45%；在掘进情况下，工作面瓦斯含量为0.32%，巷道中部瓦斯含量为0.50%，回风风流中瓦斯含量为0.80%。结合瓦斯增加情况和综掘巷道现场分析，高瓦斯综掘巷道瓦斯涌出主要有三个来源：

（1）含瓦斯煤块在胶带输送机上输送时释放出的瓦斯。

（2）采煤机切煤时，回采面含瓦斯煤煤体受到震动碎裂，瓦斯从裂隙中涌出。

（3）进行探水、支护等作业时，需要打一定规模的钻孔，瓦斯沿着此类钻孔涌出。

伴随综掘巷道的推进，瓦斯涌出量也随着增加，故在巷道掘进中须制定并实施相关瓦斯治理的安全措施。

3 高瓦斯综掘巷道瓦斯治理技术分析

该矿煤层较松软，瓦斯含量高，煤层密闭性强，在对煤层进行掘进时，瓦斯涌出集中度高，涌出量大，在未采取掘抽同时进行技术措施前，共发生了瓦斯超限报警9次，巷道瓦斯最高浓度高達1.79%，平均瓦斯浓度高达0.80%。通过采用了掘抽同时进行的综合治理技术后，杜绝了瓦斯超限的发生，可显著提高矿井经济效益。

（1）可减少瓦斯涌出量。通过在掘进迎头及巷道两帮施工瓦斯抽放钻孔，可有效减少掘进工作面及巷道内的瓦斯浓度，回风总巷的浓度稳定保持在0.25%-0.45%之间，该技术对于高瓦斯煤矿瓦斯治理效果非常显著。

（2）可减轻采掘衔接压力，提升掘进效率。钻场采用迈步方式布置，与掘进面保持20m的安全距离，钻孔抽放瓦斯与工作面掘进互不影响，瓦斯抽放范围较大，在解决了高瓦斯问题的同时，还大大提高了掘进效率，减轻了掘采环节之间的衔接。

4 高瓦斯综掘巷道瓦斯治理技术措施

该矿针对瓦斯治理采取“一井一策”、“一面一策”的治理措施，将2610m水平回风巷作为一级治理区块，采取了如下有效的瓦斯治理措施。

4.1 工作面迎头打钻孔对煤层瓦斯进行提前释放

对于高瓦斯综掘巷道，在掘进前对工作面迎头打多排钻孔，对煤层瓦斯进行提前释放，带所释放的瓦斯被稀释至安全浓度后，再进行采掘。综采迎头面钻孔布置4排，每排6个钻孔，孔径60mm，钻孔水平布置，水平长度14m。

4.2 采用大功率的通风机

采用大功率通风机，加大如风风流的风压及风量，以此来增加风速，加快对综掘面超标瓦斯的稀释。该矿综采工作面采用2*50kW局扇，配套直径1000mm的阻燃风筒，可提供800-850m3/min的风量。

4.3 工作面抽掘同步进行

布钻工作面与掘进头保持20m的超前距离，打钻（孔径110mm）与掘进同时进行。

（1）布置钻场。在同帮钻场80m间距情况下，瓦斯抽放钻场步距按照40m布置，为使钻场空间能满足要求，同时减少施工工程量，钻场通常以外宽7m、内宽5m、深4.5m形式布置，高度与采掘巷道高度一致，沿着底板施工。

（2）布置钻孔。每个钻场分为左右两个钻场，共布置5个钻孔，其中有一个为超前探孔。钻孔布置形式为扇形，能抽放钻孔轮廓线周围20m内的瓦斯。前一个钻场内钻孔抽放瓦斯完毕后，才能进行新钻场的施工，新钻场施工完后继续向前掘进10m巷道，并且在新钻场施工钻孔时，距离掘进工作面至少保留20m的安全距离。在钻孔施工中，超前探孔须首先施工，最后施工抽放钻孔，这样才能有对煤层瓦斯有较高的抽放率，抽放浓度可达17%，纯瓦斯流量达1.2-1.4m3/min。

（3）抽放系统。在每个抽放钻孔通过软钢丝管道与巷道顶板的总排瓦斯管道相连，煤层内的瓦斯通过钻孔引至钢丝软管中，然后进入顶板的瓦斯排放管道，最后排放至总回风巷后，通过风机排出地表。

4.4 瓦斯治理效果及能力评估

安装2*50kW局扇情况下，综采掘进工作面的瓦斯治理效率为4m3/min，抽采瓦斯治理效率为6m3/min，综合治理效率为9m3/min，可满足高瓦斯综掘巷道的瓦斯治理要求。

5 结语

依据该矿高瓦斯综掘巷道瓦斯涌出特点，对其采用了打抽放钻孔治理的技术后，综掘工作面及巷道瓦斯浓度大大降低，再没有出现过瓦斯超标现象，矿井安全得到保证。在钻孔抽放瓦斯过程中，还应注意以下问题：

（1）使用双风机通风时，由于有2条风筒同时向掘进工作面送风，由加上作业空间狭小，工作环境较差，在此情况下，应将副风机出风口布置在距离工作面16-25m的位置，以避免2条风筒占据工作面的空间。

（2）使用功率大风压高的局扇时，风筒的吊挂必须平直，及时维护且管理要到位，防止风筒弯折导致通风不畅，局部风压增大，风筒破裂，工作面无法获得新鲜风流，进而导致瓦斯超标。

（3）高瓦斯综掘工作面需风量大，新鲜风流风速较快，为防止煤粉被吹起产生煤粉悬浮物，发生爆炸危险，需合理建设洒水防尘系统，对工作面及巷道冲洗要彻底，保证健康的工作环境。

（4）可在距离掘进工作面迎头90-190m瓦斯和风流稳定处安装风窗，通过调节风窗来增加巷道内空气的压力，对巷道产生一定的压力，从而减缓了瓦斯的涌出速度及涌出量。

（5）可通过宽帮对高瓦斯涌出区域进行治理。采用新的掘进工艺，获得宽度较大的巷道，通过综掘机切割大块的成型煤，利用成型落煤把瓦斯和入风风流隔离，引导风流从巷道一侧排出，压缩了瓦斯存在空间。

参考文献：

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