梁雨剑

（潞安集团司马煤业公司，山西 长治 047105）

本文以司马煤业公司1211工作面为研究对象，对工作面初步瓦斯抽采设计及存在的技术难题进行分析，并根据实际生产条件、工作面布置情况以及安全、经济效益等提出了合理有效的瓦斯抽采技术，确保工作面安全回采。

1 概述

潞安集团司马煤业公司矿井设计生产能力为3.0Mt/a，为高瓦斯矿井，1211工作面位于井田二采区，工作面北部为未采区，西部为井田边界，东部为未采区，南部为二采区1210工作面。1211工作面走向长度220m，工作面可采长度为1495.3～1497.5m，1211工作面开采煤层属下二叠统山西组下部的3#煤层，该煤层赋存稳定，煤厚变异较小，煤层结构较简单。煤层平均厚度7.0m；煤层倾角0～6°，平均3°，截至目前工作面已回采570m。

根据中煤科工集团重庆研究院有限公司2014年提交的《山西潞安集团司马煤业有限公司瓦斯涌出量预测报告》可知，司马矿瓦斯绝对涌出量为 25.94m3/min， 相 对 涌 出 量 为 4.77m3/t，3#煤层预测瓦斯含量为3.59～6.31m3/t，瓦斯压力为0.14～0.22MPa，经测定1211工作面回采期间瓦斯涌出量为11.8m3/min，回采工作面瓦斯涌出量占矿井瓦斯涌出量的43.2%。

1211工作面无伪顶，直接顶主要以泥岩为主，岩石层厚度为7.2m,工作面回采期间共揭露6条正断层，受构造应力、采动压力等影响，工作面顶板裂隙发育。为保证工作面安全回采，司马矿瓦斯抽采队需对1211工作面进行瓦斯预抽。

2 前期工作面瓦斯抽采设计及存在的问题

2.1 前期工作面瓦斯抽放设计

（1）回采煤层瓦斯抽采。初步设计中1211工作面煤层通过布置本煤层顺层钻孔进行瓦斯抽采，在1211回风顺槽、运输顺槽每隔30m布置一个抽放钻孔，钻孔直径为113mm，深度为105m，钻孔布置在距巷道底板1.5m处，头尾顺槽钻孔交错布置。每个钻孔瓦斯抽放时间不低于7d。

（2）采空区瓦斯抽采。1211工作面回采前期采用沿空埋管法进行采空区抽采，采用直径为355mm 的聚乙烯圆管作为抽放管，在距采空区15m处安装第一趟抽放管，在距第一趟抽放管接头10m处安装第二趟抽放管，当第二趟抽放管埋入采空区后及时甩开第一趟管路，并将抽放支路与第二趟抽放管对接，依次类推直至工作面回采结束。

2.2 存在的问题

（1）由于1211工作面顶板裂隙发育，工作面煤层瓦斯主要来源于顶板裂隙带，而采用本煤层顺层钻孔瓦斯抽放效率低，工作面在前期回采时通过对20个抽放钻孔瓦斯抽放效率检验发现，钻孔抽放效率仅为27.4%，煤层瓦斯预抽后工作面回采时经常出现瓦斯超限断电现象。

（2）1211工作面煤层瓦斯钻孔间距为15m，每个钻孔预抽时间为7d，而工作面回采速度为6m/d，所以工作面每回采2.5d需停采进行瓦斯预抽，从而降低了工作面回采效率，影响着矿井生产衔接工作。

（3）1211工作面采用综合机械化放顶煤回采工艺，放顶高度达7.0m，工作面煤层顶板主要以泥岩与砂岩混合岩层为主，岩石层硬度大且成块状结构，采空区顶板垮落后很容易砸坏抽放管路，同时沿空埋管时埋管高度在3m左右，对采空区瓦斯抽放效率低。

3 邻近综采工作面综合瓦斯抽采技术研究

为提高工作面瓦斯抽放效率，加快工作面回采速度，通过技术研究，决定对1211工作面后期回采过程中采用邻近综采工作面综合瓦斯抽采技术（即在1212工作面回风顺槽内布置钻场和巷帮钻孔抽采1211工作面瓦斯）进行瓦斯预抽。

3.1 回采煤层瓦斯抽采方案

（1）司马矿抽采队对1211工作面采用邻近工作面裂隙带高位钻孔进行瓦斯预抽，钻场布置在1212工作面回风顺槽内，钻场间距为30m，如图1所示。

（2）每个钻场布置四个钻孔（1#、2#、3#、4#），四个钻孔垂高为17m，其中1#钻孔孔深为42m，钻孔水平距为25m，钻孔水平夹角为33°；2#钻孔孔深为46.5m，钻孔水平距为30m，钻孔夹角为37.2°；3#钻孔孔深为40.3m，钻孔水平距为35m，钻孔夹角为41°；4#钻孔孔深为44.5m，钻孔水平距为40m，钻孔夹角为43.7°。

图1 邻近1211工作面裂隙带高位钻孔布置示意图

（3）钻孔施工完后对每个钻孔安装抽放管路及流量计，并与1212回风顺槽里抽放泵站主管路进行连接预抽，每个钻场瓦斯抽放时间为15d。

3.2 采空区瓦斯抽采方案

（1）为了解决沿空埋管法进行采空区瓦斯预抽时效率低、管路损坏程度大、成本费用高等难题，司马矿抽采队对1211工作面采空区采用巷帮裂隙带低位钻孔瓦斯预抽。

（2）钻场施工在1212回风顺槽靠近1211工作面侧巷帮上，钻场间距为15m，每个钻场施工两个低位裂隙带钻孔（1#、2#）。

（3）1#钻孔孔深为27m，垂高为3.5m，水平距为24m，钻孔夹角为60°，倾角为7°；2#钻孔孔深为31m，垂高为6.0m，水平距为28m，钻孔夹角为65°，倾角为11.5°。

（4）钻孔施工完后对每个钻孔安装抽放管路及流量计，并进行采空区瓦斯预抽，每个钻场瓦斯预抽时间为30d。

4 结束语

对1211工作面回采前期瓦斯抽放设计及存在问题进行研究分析，提出了邻近综采工作面综合瓦斯抽采技术并在1211工作面后期回采中得以应用，实践证明采用该瓦斯抽放技术后，工作面煤层及采空区瓦斯抽放平均效率达42.3%，工作面回采期间瓦斯浓度低于0.4%，工作面及上隅角未出现瓦斯超限断电现象，取得了显著成效。