關(guān)鍵詞：三軟煤層,瓦斯,治理

　　瓦斯是古代植物在堆積成煤的初期，纖維素和有機(jī)質(zhì)經(jīng)厭氧菌的作用分解而成。在高溫、高壓的環(huán)境中，在成煤的同時(shí)，由于物理和化學(xué)作用，繼續(xù)生成瓦斯。

　　1.高瓦斯區(qū)瓦斯來(lái)源及特點(diǎn)

　　某煤礦高瓦斯帶分布較多且無(wú)規(guī)律性,高瓦斯區(qū)平均煤層瓦斯含量11m3/t,瓦斯壓力P=0.62MPa,煤層透氣性系數(shù)λ=0.005 4 m/(MPa·d),衰減系數(shù)d=0.55 d-1,瓦斯放散初速度△P=10.0~15.2,屬難抽煤層。經(jīng)過(guò)對(duì)部分已揭露的高瓦斯帶探測(cè)分析,在此地段進(jìn)行采掘活動(dòng)時(shí),瓦斯來(lái)源主要有3類(lèi),即掘進(jìn)區(qū)瓦斯、回采區(qū)瓦斯和采空區(qū)瓦斯。

　　2.掘進(jìn)區(qū)瓦斯治理

　　高瓦斯帶掘進(jìn)區(qū)平均瓦斯涌出量4.2m3/min,其瓦斯來(lái)源可分為3類(lèi):工作面前方卸壓破碎煤體瓦斯、掘進(jìn)落煤瓦斯、巷道兩側(cè)卸壓帶瓦斯。由于該區(qū)域瓦斯?jié)舛雀?儲(chǔ)量大,宜采用大流量、高負(fù)壓抽放系統(tǒng)。

　　2.1 掘進(jìn)面鉆孔瓦斯抽放

　　在掘進(jìn)工作面施工一定數(shù)量的瓦斯抽放鉆孔(1.4個(gè)/m2),鉆孔均勻分布于全斷面,鉆孔直徑75mm,單孔孔深40 m,縱向控制巷道全煤厚,橫面控制巷道周?chē)喞€(xiàn)4m。鉆孔施工完畢后即聯(lián)孔抽放,待瓦斯?jié)舛让黠@衰減后方可恢復(fù)掘進(jìn)。

　　2.2 巷幫掛耳邊掘邊抽

　　在掘進(jìn)巷道兩側(cè)交錯(cuò)布置鉆場(chǎng),同側(cè)鉆場(chǎng)間距40m,異側(cè)鉆場(chǎng)間距20m(圖1),自每個(gè)鉆場(chǎng)內(nèi)向掘進(jìn)面前方分上下2排布置6個(gè)抽放鉆孔,鉆孔直徑75mm,孔深不低于50m,控制巷道兩幫5m,控制巷道兩幫5m以?xún)?nèi),鉆孔施工完畢后,采用多循環(huán)不間斷抽放,不但能有效分流巷幫兩側(cè)卸壓帶瓦斯,而且也能提前釋放工作面前方煤體瓦斯壓力。

　　3.回采區(qū)瓦斯治理

　　回采區(qū)高濃度瓦斯主要來(lái)源于回采區(qū)本煤層內(nèi)。在礦井通風(fēng)負(fù)壓作用下,采面落煤、煤壁和本煤層釋放出的瓦斯涌入回采空間和回風(fēng)巷,造成采面和回風(fēng)巷瓦斯超限。由于該區(qū)域瓦斯含量大,運(yùn)移慢,宜低流量、高負(fù)壓、長(zhǎng)時(shí)間抽放。

　　3.1 本煤層順層鉆孔預(yù)抽

　　充分利用回采面掘進(jìn)和準(zhǔn)備階段,在回風(fēng)巷和運(yùn)輸巷垂直于巷幫向煤體內(nèi)施工順層抽放鉆孔,孔徑75mm,孔深65m(回風(fēng)巷與運(yùn)輸巷鉆孔交錯(cuò)10m),鉆孔上下平行布置2排,排距1m,平距3m,煤層頂板距上排鉆孔終孔、上下排鉆孔終孔、下排鉆孔終孔距煤層底板均按0.75:1:2的比例布設(shè)。每個(gè)鉆孔施工完畢后立即聯(lián)孔抽放,可高效分流本煤層內(nèi)高含量、高壓力瓦斯,預(yù)抽時(shí)間越長(zhǎng),瓦斯治理效果越明顯。

　　3.2 本煤層卸壓區(qū)鉆孔抽放

　　隨回采面推進(jìn),在采面前方l0~30 m形成本煤層卸壓區(qū),該卸壓區(qū)煤層隨工作面推進(jìn)受壓變形后,裂隙大量增加,透氣性明顯改善,在此地段施工本煤層鉆孔抽放,可以克服三軟煤層透氣性差、抽放衰減快的問(wèn)題,可提前分流大量煤體高含量瓦斯。

　　4.采空區(qū)瓦斯治理

　　在全部垮落法控制頂板的采煤工作面,沿采面推進(jìn)方向頂板一般呈現(xiàn)煤壁支撐影響區(qū)、離層區(qū)和重新壓實(shí)區(qū),在離層區(qū)的垂直方向上又可分為冒落帶、裂隙帶和彎曲下沉帶。由于瓦斯密度較小,隨著采面向前推進(jìn),瓦斯沿離層區(qū)的冒落帶向上飄移,從而在冒落裂隙帶內(nèi)大量積存。

　　4.1 抽出式風(fēng)機(jī)隅角瓦斯抽排

　　在回采面回風(fēng)巷適宜地點(diǎn)安裝1臺(tái)全速抽出式風(fēng)機(jī),進(jìn)風(fēng)側(cè)用硬質(zhì)風(fēng)筒引至回風(fēng)隅角,回風(fēng)側(cè)使用軟質(zhì)阻燃抗靜電風(fēng)筒引至采區(qū)回風(fēng)巷內(nèi),利用抽出式風(fēng)機(jī)做動(dòng)力對(duì)隅角瓦斯進(jìn)行抽排。同時(shí)在進(jìn)回風(fēng)側(cè)風(fēng)筒內(nèi)各安裝1臺(tái)瓦斯傳感器,以監(jiān)測(cè)抽排瓦斯?jié)舛取?/p>

　　4.2 隅角埋管抽放

　　先對(duì)采面上下隅角用編織袋裝煤垛墻封嚴(yán)堵實(shí),抽放管末端放在回風(fēng)隅角墻內(nèi),該抽放管長(zhǎng)5m,墻外長(zhǎng)1.5m,通過(guò)卡環(huán)與綜采支架或轉(zhuǎn)載機(jī)尾連接,隨采面推進(jìn)前進(jìn),墻體內(nèi)埋人3.5m,其中末端1.5m管體上事先打10mm的密集小孔,該埋管外端通過(guò)多節(jié)軟質(zhì)埋線(xiàn)膠管與抽放系統(tǒng)對(duì)接,隨采面回采向外掐接。

　　5.結(jié)論及推廣應(yīng)用前景

　　(1)本煤層卸壓區(qū)鉆孔抽放技術(shù)可較好地分流本煤層內(nèi)高含量瓦斯,是本煤層內(nèi)高含量瓦斯治理的最有效手段之一,是解決回采工作面制約生產(chǎn)力問(wèn)題最直接有效的抽放方法。

　　(2)封孔質(zhì)量是影響鉆孔抽放效果的重要因素,特別是在煤層中封孔時(shí),封孔工藝選取不當(dāng)將嚴(yán)重制約抽放效果。建議采用聚氨酯封孔工藝,該封孔技術(shù)具有膨脹倍數(shù)高、凝固時(shí)間短、封孔效率高、收縮率小和封孔質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。

　　(3)高位抽放巷抽放技術(shù)和高位巖石頂板鉆孔抽放技術(shù)是三軟不穩(wěn)定厚煤層放頂煤開(kāi)采條件下采空區(qū)瓦斯治理最有效的技術(shù)手段,該技術(shù)工藝和管理環(huán)節(jié)簡(jiǎn)單,抽放效率高,技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理,在三軟厚煤層放頂煤回采面瓦斯治理工作中具有廣闊的發(fā)展前景。