高要昌

摘 要：煤矿瓦斯积聚是煤矿安全生产的重大隐患，容易引起瓦斯爆炸，在矿井生产过程中，由于采用U型通风方式，在工作面回风隅角容易积聚大量瓦斯，给安全生产带来隐患，所以要加强矿井的瓦斯防治管理，采取有效措施排放瓦斯，防止局部瓦斯积聚，为煤矿安全生产提供安全保障。本文通过对瓦斯积聚原因的分析，提出治理上隅角瓦斯的有效方法。

关键词：瓦斯积聚；通风；回风隅角

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.084

1 工作面概况

己15.16-24100工作面位于十矿-320水平己四采区西翼第四区段，工作面东靠己四轨道下山、己四瓦斯专回、己四运输机下山，西距26勘探线820m，南邻己15-24080采空区，上覆己15-24080机巷高抽巷，机巷底板以下15～17m为己15.16-24100机巷底板巷，北部未开采。工作面有效走向长808.6m，倾斜宽134.4～137.8m，平均136.1m，切眼斜长137m，煤层倾角10.2～16.7°，回采面积110050m2。本工作面所采煤层为己15.16煤层，己15煤层厚1.2～3.0m，一般2.3m，己15煤层与己16煤层夹矸厚0.1～2.1m，己16煤层厚1.0～1.8m，一般1.4m，己16煤层与己17煤层夹矸厚0.3～1.6m，己17煤层厚1.8～2.6m。该采面地面相对位置为黄瓜山西北，地面标高+180m～+275m，工作面标高-622m～-664m，工作面埋深844m～897m。己15煤层顶板为厚11～18m的砂质泥岩夹薄层细砂岩含己14煤层和无名煤，其上为厚度大于14m的灰白色细至中粒砂岩。

2 工作面回风隅角瓦斯超限的原因

“U”通风工作面，进风巷和回风巷的风流在负压的作用下，一部分风流沿煤墙从机头向机尾流动；另一部分风流分通过支架间隙和下隅角进入采空区，在采空区内的风流继续向机尾流动，在采面的后半部分，进入采空区的风流在机尾由于负压作用，又重新流入风巷，汇集到回风隅角。另外，瓦斯比空气密度较小，从而产生“瓦斯风压”，采空区瓦斯同样向机尾回风隅角积聚（采空区风流流动规律见附图1）。再加上在工作面回风隅角靠近煤壁和采空区侧，风流速度很低，容易形成涡流，高浓度瓦斯在回风隅角附近循环运动，很难以进入到工作面主回风流中，形成了隅角的瓦斯超限（回风隅角风流状态见附图2）。

3 工作面上隅角瓦斯积聚处理方法

结合矿井的实际需要，以及相关资料的整理分析，针对隅角瓦斯积聚超限的情况，通常的防治方法有以下几种，即：（1）吊挂导风帘，增加上隅角风量；（2）在机头设置挡风帘，阻止风流进入采空区；（3）高位抽放瓦斯及上隅角埋管抽放；（4）安设专用抽排风机吹或抽局部瓦斯；（5）安设风、水喷雾；（6）增大回采工作面风量；（7）改变通风方式等。下面简要介绍其中的几种处理方法。

3.1 设置隅角临时导风帘和挡风帘

在工作面机尾用软质风筒布制作成导风帘，导风帘一端吊挂到煤墙侧，一端吊挂到机尾隅角老塘侧，改变隅角风流路线，把风流引到隅角，人工增大隅角风流，让新鲜风流进入上隅角改变涡流状态可以达到冲淡、稀释瓦斯，防止发生瓦斯超限事故。

同时在机头位置沿倾向设置挡风帘，挡风帘向机巷延伸2m，向机尾延伸不低于15m，阻止风流不进入采空区，减少漏风，减少采空区的瓦斯流出。

3.2 高位巷抽放

在煤层上方岩层中，岩柱7m左右布置一条风巷高位巷，并在高位巷布置一趟Φ500mm抽放管路，高位巷布置于待采工作面煤层上方，位于煤层回采后的裂隙带下部的一条岩巷，在煤层回采后冒落带全部冒落，裂隙带形成后，该高位巷与采空区连通，由于瓦斯的上浮作用，该高位巷中充满高浓度瓦斯气体，通过预先安设的瓦斯抽放管道，运用机械方式使形成负压将采空区瓦斯抽出的方法抽放上隅角瓦斯。

3.3 增加工作面配风量

根据临近层瓦斯涌出量占综采工作面瓦斯总涌出量一半的特点，对工作面采取合理配风，减少或者增加负压的方式减少采空区瓦斯涌出量，最终降低上隅角瓦斯涌出量。增加风量后，采空区的风流速度相应地也会加大，采空区的瓦斯流线延深，加强了风流与采空区内的瓦斯的交换。若采空区内存在其它漏风通道，则更会增大瓦斯涌出量。

3.4 安设专用抽出式风机

如图3所示，当采煤工作面隅角出现瓦斯积聚时，安设一台专用抽出式风机，安装骨架风筒，風筒末端位于工作面上隅角处，由于负压作用，高浓度瓦斯会通过风筒抽出，最后排放到风巷中。

这种方法需要把风机安设在风巷风门外的新选风流中，风筒过长，造成生产不便，风筒中如果有高浓度瓦斯，高浓度瓦斯还要通过风机，同时如果有煤矸进入风机中，与高速旋转的风机产生火花，在加上高浓度瓦斯是极为危险的。

4 结论

在具体生产过程中往往要综合使用以上方法，在上端头设置导风帘、下端头设置挡风障和高位钻孔抽采及上隅角埋管抽放等方法，同时在操作上一定要严格按照措施施工，悬挂导风帘或挡风帘时，合理选择位置，而且还要保证导风帘或挡风帘的长度要合理，这样才能解决瓦斯积聚问题。

参考文献：

[1]煤炭科学研究总院北京开采研究所-地下开采现代技术理论与实践新进展[M].北京：煤炭工业出版社，2007.

[2]杨盛炜，龙祖根.浅谈煤矿改造治理上隅角瓦斯技术应用[J].能源与环境，2012（02）.