武立

摘 要：双柳煤矿属于煤与瓦斯突出矿井，通过多年的瓦斯治理研究总结已经形成了一套比较成熟的瓦斯治理方法，但随着矿井开采条件的变化，在近年来的瓦斯治理过程发现在非突出区域中的采煤工作面抽采量大而浓度不高，因此需要对非突出区域回采工作面瓦斯治理方法进行优化。

关键词：突出矿井;瓦斯治理;采煤工作面;抽采量;优化

汾西矿业集团双柳煤矿于2018年正式升级为煤与瓦斯突出矿井，随着矿井采掘工作的不断进行，瓦斯赋存及地质情况也在相应的变化，在双柳煤矿非突出区域瓦斯治理过程中，发现目前采煤工作面瓦斯抽采浓度不高，经过初步分析，得出的结论是回采工作面瓦斯治理存在一些浪费，因此需要对非突出区域瓦斯治理方法进行优化，达到采煤工作面瓦斯“治得住，治得省”的目标。

1 矿井瓦斯地质概况

1.1 鉴定及区划情况

2017年双柳煤矿委托中国矿业大学对矿4（3+4）號煤层进行区域突出危险性预测，预测结论为：双柳煤矿4（3+4）号煤层标高+430m以浅区域为无突出危险区，标高+430m及标高+430m以深区域为突出危险区。双柳煤矿二采区位于非突出区域。

1.2 瓦斯来源情况

双柳煤矿二采区为低瓦斯赋存区域，地质条件较好。瓦斯来源主要有以下三部分：

1.2.1 本煤层瓦斯涌出

我矿所采二叠系下统山西组下段顶部煤层（3+4）#合并层，煤体松，透气性极好，不利瓦斯储存。本煤层瓦斯涌出量约占工作面总涌出量的48%左右，是主要瓦斯涌出之一，根据治理瓦斯的分源治理原则，需进行瓦斯抽采工作。

1.2.2 围岩瓦斯涌出

因我矿煤层顶底板多为砂质泥岩，孔隙、裂隙相当发育，成煤时期瓦斯储存较多，在回采过程中，随着老顶周期来压，其中瓦斯一部分升至裂隙带，一部分随采空区漏风带到工作面，直接影响工作面和上隅角瓦斯浓度，约占总涌出量的27%，为主要瓦斯涌出之一。

1.2.3 邻近层瓦斯涌出

下邻近煤层离本开采层距离较大（约80余m），对本开采层瓦斯涌出无影响;上邻近2#煤层距本煤层约12m，开采后随顶板垮落，应力重新分配后主要涌向采空区，约占总涌出量的25%，为主要瓦斯涌出之一。

2 瓦斯治理情况分析

2.1 原有回采面瓦斯治理方法

二采区回采工作面瓦斯治理方法为运巷钻场裂隙孔+本煤层抽采，以23（4）15回采工作面为例进行说明：23（4）15工作面回采期间在运巷每个钻场内共计施工13个钻孔，在钻场南侧帮布置上下两排各4个裂隙带钻孔，钻场内西南角布置2个裂隙带钻孔，西侧帮布置3个斜向本煤层钻孔，孔径75mm，平均孔深110m，钻孔间距600mm。开孔直径89mm，打5m后换用75mm钻头，孔径75mm。第一钻场钻孔垂直距离伸入工作面10m，往后从第二钻场开始，每个钻场内钻孔均垂直距离伸入前一钻场30-40m。1#-10#孔水平距离控制在工作面切割巷10-80m的范围内，1#-4#钻孔终孔高度控制在19-24m内;4#-8#终孔高度控制在24-35m内，9#孔、10#孔终孔高度控制在35-40m，11#-13#号本煤层孔水平距离控制在工作面70-88m的范围内，钻场钻孔参数在施工过程中具体确定。这样既保证首个钻场及钻孔能够在工作面初采发挥最大作用，又能保证相邻钻场的裂隙带钻孔能够合理接替。2018年11月对23（4）15工作面25#、26#、27#钻场进行了数据收集整理，具体数据见下表。

2.2 存在问题

在23（4）15工作面回采期间实测瓦斯抽采参数不太理想，抽采量大、抽采浓度较低，经过分析得知造成这种结果的原因是抽采能力过剩。鉴于此种情况，我矿计划在23（4）13工作面对抽采方法进行优化，核减部分钻孔数量，调整钻孔参数来从根本上解决抽采能力过剩的问题。

3 回采面瓦斯治理方法优化

在低瓦斯赋存区域的23（4）13工作面运巷施工9个专用钻场（钻场尺寸：长*宽*高4500mm*4000mm* 3500mm），1#、2#、3#试验钻场施工10个钻孔;4#、5#、6#试验钻场施工8个钻孔。在回采期间，定期观测23（4）13工作面配风量、上隅角瓦斯、回风流瓦斯及裂隙短钻孔瓦斯抽采参数，并将测定数据登记台账，以便查取。同时分段对单个钻场所测得数据进行比较、分析、总结。待6个专用钻场钻孔均使用完毕后，综合分析6个钻场钻孔抽采相关参数，初步得出低瓦斯赋存区域裂隙短钻孔有效抽采钻孔数量。

4 优化效果分析

在23（4）13工作面回采期间定期对抽采参数进行了收集整理，详细参数见下表。

从上表可以看出，在钻孔数量逐步优化过程中，抽采浓度有了明显提高，同时工作面瓦斯参数均正常，可以满足工作面正常回采需求。

5 结论

本文通过对优化前后瓦斯抽采效果进行对比，得出此次优化效果明显，实现了回采面瓦斯治理“治得住，治得省”的目标，为双柳煤矿节约了资金，减少了钻孔工程量，缩短了钻孔施工工期，为双柳煤矿正常抽、掘、采衔接提供了有力保障。

参考文献：

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[2]程远平，付建华，俞启香.中国煤矿瓦斯抽采技术的发展[J].采矿与安全工程学报，2009，26（2）：127-139.

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