黄仲义 赵俊峰

摘要：蒲河煤矿综放采煤工作面瓦斯涌出量大，采取抽采硐室埋管抽采瓦斯措施进行治理，试验证明瓦斯抽采效果明显，确保了工作面回采期间瓦斯不超限，采面安全有了保障，提高了综放采煤工作面的安全生产效能。

关键词：瓦斯 抽采硐室 抽采达标

蒲河煤矿简介

矿井简介：蒲河煤矿2019年核定生产能力为150万吨/年，矿井开拓方式为单水平分区式开拓，矿井采煤方法为走向長壁后退综合机械化放顶煤开采方法，采空区采取全部跨落法管理顶板。。

矿井通风方式为中央并列抽出式通风，三个立井，两入一排，三个井筒均布置在井田中央工业广场内;矿井通风机型号为BD-II-8-NO23，主扇排风量为6950m3/min，矿井总入风量为6600m3/min，有效风量率为94%。负压为1750Pa。等积孔3.3m2，通风最大流程4500m。

采煤工作面采取综合机械化放顶煤开采，主要可采煤层为甲2煤层，煤质为褐煤，煤层平均厚度25米。煤层容易自燃，自然发火期最短为39天。2012年瓦斯鉴定结果：矿井相对瓦斯涌出量为10.25 m3/t，矿井绝对瓦斯涌出量为31.69 m3/min，属高瓦斯矿井。煤层瓦斯压力0.35Mpa，煤层瓦斯含量5.06m3/t，瓦斯放散初速度ΔPmax=5.4，煤坚固性系数fmin=0.98，煤层透气性系数为0.082（m2/Mpa2·d），钻孔瓦斯流量衰减系数为0.065～0.079（d-1），有效抽采半径1.0米。矿井煤层的自燃倾向性为容易自燃煤层，煤尘爆炸指数为44.92%。

瓦斯来源主要是本层涌出的瓦斯，综采工作面生产期间，瓦斯主要来源于本层（放顶煤垮落解析的瓦斯富集在采空区、工作面煤壁割刀解析的瓦斯及两顺帮顶底板的瓦斯涌出）。

我们通过对西翼采区各采面的瓦斯治理实践，逐渐摸索出了综放工作面采用瓦斯抽采硐室抽采瓦斯为主，采空区侧局部高位埋管抽采瓦斯为辅，合理控制抽采参数进行瓦斯抽采综合治理的方式。

1 综放采煤工作面瓦斯治理

1.1上隅角埋管抽采

上隅角抽采就是在工作面上隅角预埋2趟219抽采管路，引出后将上隅角进行充填封闭。工作面推进5—10m后，其顶板与采空区冒通，形成较大的瓦斯赋存空间，随着工作面的推进，空间越来越大，然后进行低负压大流量高浓度瓦斯抽采。解决上隅角、架后及回风流的瓦斯超限问题。应用上隅角埋管抽采以来，综放面回风流瓦斯浓度降至1%以下，但唯一的缺点就是抽采管路利用时间短，一氧化碳及抽采管路的温度控制的不理想，见下图。

利用地面永久抽采系统对上隅角埋管进行瓦斯抽采，埋管采用φ219㎜管路，并采取了深浅埋设2趟管路进行不间断抽采，有效地遏制了因延、立抽采管路时，停止抽采使上隅角及采面瓦斯涌出增大造成瓦斯超限。

1.2抽采硐室抽采瓦斯

1.2.1抽采硐室设计

（1）开采前在回风顺槽上隅角打一条顶板瓦斯抽采硐室（附设计图），巷道设计断面5.7 m2，长度21.1米。硐室底板距采煤工作面顶板4米左右。对巷道帮顶全部喷浆密封，防止抽采巷硐室帮顶煤炭的氧化。

（2）在瓦斯抽采硐室内铺设一趟管壁厚6㎜以上直径φ219㎜的抽采管路，管口末端距迎头5米，末端管长1.5米管壁上花式打长条孔，管口焊成尖形。管路法兰接口用风筒布包裹后注封堵胶封堵严。

（3）将瓦斯抽采硐室抽采管路用井字木垛将管路架起保护好，并和回顺抽采管路对接并设好阀门，随着开采，利用地面抽采系统随时调整抽采参数抽采瓦斯。

（4）布置完抽采管路后，将抽采硐室巷道入口帮顶打眼注白泥后，在上部变坡点和拉门口之间打一组对口沙闭，板闭中间注河沙充填严密;里口闭内预埋一根直径16毫米的高压胶管，吊在变平处顶板。板闭外壁面喷注白泥，用白泥抹平。

1.2.2抽采瓦斯

（1）开采前利用地面抽采系统开始抽采瓦斯，随着开采，及时调整抽采参数抽采瓦斯。

（2）开采时，要求采煤队利用支架反复升降震动顶板促使空区顶板松动弱化，增加煤层裂隙，形成有效的瓦斯抽采通道，提高瓦斯抽采效果。

（3）正常回采时在回风顺槽每隔80-100米打一个抽采硐室接力抽采瓦斯。

1.3瓦斯抽采效果

（1）通过采取抽采硐室抽采煤层瓦斯后，工作面瓦斯浓度稳定在0.3%左右，工作面瓦斯涌出量5--8 m3/min;回风流瓦斯浓度稳定在0.6%以下。

（2）抽采硐室抽采瓦斯浓度从35%逐渐升到70%，CO浓度最低0.004%，最高0.012%;瓦斯纯量最高达35.06 m3/min，平均抽采瓦斯8--15 m3/min;占总瓦斯涌出量的50%以上。每个抽采硐室抽采距离可达80-100米。平均日发电2万度左右。

（3）利用瓦斯抽采硐室抽出了采空区和上隅角大部分富集的瓦斯，有效防止了瓦斯向工作面溢出。瓦斯从根源上得到治理，消除了隐患，保证了安全生产。

2 综放采煤工作面瓦斯治理方法的对比

（1）抽采硐室持续抽采瓦斯距离在80m～100m之间。上隅角埋管每隔30m埋1次。

（2）抽采硐室内煤体比较完整，不容易堵管。而上隅角埋管前，必须将顶煤放出，造成煤体松散才能将管路埋高，破碎的煤体容易进入管路堵塞。

（3）上隅角的煤裸露易氧化，抽采管路内一氧化碳浓度升高较快，抽采瓦斯浓度低。抽采硐室抽采瓦斯浓度要比上隅角埋管抽采瓦斯浓度高，对初采及回采期间瓦斯治理及防火起到安全保障。

结论

（1）通过多年经验总结，采用抽采硐室抽采瓦斯为主、上隅角埋管抽采瓦斯为辅的综合措施，有效降低了工作面瓦斯涌出量，提高了瓦斯抽采量。

（2）通过抽采硐室抽采瓦斯，抽采效果稳定，预防采空区自然发火效果明显，提高了瓦斯抽采量，瓦斯发电利用率高，将瓦斯真正变害为利，变废为宝。

（3）通过采取瓦斯综合治理措施，彻底杜绝了综放采煤工作面瓦斯超限隐患，确保了工作面的安全生产。

参考文献：

[1]《煤矿总工程师技术手册》主编：袁 亮;副主编：葛世荣等;

[2]《矿井灾害防治理论与技术》主编：王省身;副主编：俞启香;

[3]《矿井瓦斯综合治理技术》主编：张铁岗;

[4]《矿井通风与安全》主编：吴中立;

作者简介：黄仲义： 蒲河煤矿通风副总工程师;赵俊峰： 蒲河煤矿安监处长，采矿高级工程师