? 晉城煤業(yè)集團寺河礦開采煤層為3#煤,煤質(zhì)以亮煤為主,煤的瓦斯吸附能力強,煤層賦存穩(wěn)定,平均煤厚6.2 m。由于煤層頂、底板均為透氣性差的砂質(zhì)泥巖和粉砂巖,對煤層瓦斯的逸散起到封閉作用,煤層瓦斯含量為7 m3/min~9 m3/min,瓦斯含量隨埋藏深度增加而增加。煤層無煤與瓦斯突出危險,煤塵無爆炸性,無自然發(fā)火傾向。2301大采高工作面走向長1 661 m,傾斜長220 m,傾角平均3°,設(shè)計采高5.2 m,百米掘進巷道瓦斯涌出量為0.1 m3/min~0.5 m3/min,工作面絕對瓦斯涌出量為80 m3/min,煤層透氣性系數(shù)1×10-1 md~1×10-2 md, 在工作面順層布置抽放鉆孔長度3萬m,抽放純瓦斯6.5 m3/min。
1 問題的提出
寺河礦開采深度平均距離地表200 m~350 m,在煤質(zhì)相同條件下瓦斯含量明顯比煤層賦存較淺的老礦井大,礦井瓦斯涌出量隨開采強度增加而增加,由于掘進巷道斷面大,暴露煤體面多,瓦斯涌出量大,給瓦斯治理帶來更大困難。碰到地質(zhì)構(gòu)造帶,煤質(zhì)松軟,煤的空隙、縫隙、裂隙發(fā)育,由于煤層頂、底板透氣性差,瓦斯不容易逸散,故造成瓦斯涌出異常,也給掘進、回采帶來不利影響。該工作面設(shè)計參照美國亞美大陸公司設(shè)計采用尾部通風的方式,5巷布置,三進兩回,在生產(chǎn)過程中,順槽巷道垮落嚴重,直接影響工作面回風,造成工作面瓦斯超限,另外采空區(qū)涌出大量瓦斯造成回風道瓦斯超限,嚴重制約著安全生產(chǎn)。
2 瓦斯綜合治理措施
2.1 上隅角瓦斯治理
由于2301大采高工作面修改設(shè)計后通風方式為尾部通風,布置5條巷道(3條進風巷和2條回風巷),開采初期效果較好,但隨著工作面不斷推進,尾部冒落嚴重,回風困難,采空區(qū)瓦斯涌出量大,工作面及回風道瓦斯超限現(xiàn)象時有發(fā)生。結(jié)合工作面5巷布置的特點,寺河礦改變通風方式,采用偏Y型通風方式,在A點進行人為調(diào)整風壓,使工作面涌出的瓦斯向采空區(qū)方向流動。為解決上隅角瓦斯對工作面出煤的影響,必須加強上隅角處巷道的維護工作,打兩排木柱,保證風路暢通。為解決采空區(qū)瓦斯的涌出造成回風瓦斯超限現(xiàn)象,也要封閉與采空區(qū)相連通的所有橫貫,以減少采空區(qū)漏風。另外,可通過3S巷補充新鮮風來滿足工作面回風瓦斯放限后的要求,通過在B點調(diào)節(jié)消除盲巷在生產(chǎn)過程中的存在。
2.2 工作面落煤過程中瓦斯的治理
由于工作面瓦斯預(yù)抽時間較短而且生產(chǎn)能力大,故瓦斯涌出量大。僅落煤瓦斯涌出量就達30 m3/min,寺河礦采取風排加抽放的辦法來解決工作面瓦斯的涌出。
在工作面風速不超限的前提下,給工作面配風量達4 000 m3/min~5 000 m3/min,利用順槽下風側(cè)順層瓦斯抽放鉆孔抽卸壓帶瓦斯,超前工作面10 m~50 m加強卸壓帶瓦斯抽放,為保證抽放濃度,控制5 m范圍報廢鉆孔,采用本煤層邊采邊抽的辦法,大大增加了抽放率,瓦斯治理效果明顯。對沒有被抽走隨煤體破碎進入工作面的瓦斯,靠風排的辦法也可解決。