时间：2015-12-20 23:27:02 所属分类：天然气工业 浏览量:
摘 要：三软煤层指煤矿开采中遇到的：软的顶板岩层、软的主采煤层和软的煤层底板岩层，一般情况下，具有三软特征的煤矿煤层和顶底板均为软弱岩层。本文总结了三软煤层开采过程中治理瓦斯的有效经验。 关键词：三软煤层；瓦斯；治理 1.高瓦斯区瓦斯来源及特点
摘 要：三软煤层指煤矿开采中遇到的：软的顶板岩层、软的主采煤层和软的煤层底板岩层，一般情况下，具有三软特征的煤矿煤层和顶底板均为软弱岩层。本文总结了三软煤层开采过程中治理瓦斯的有效经验。
关键词：三软煤层；瓦斯；治理
1.高瓦斯区瓦斯来源及特点
某煤矿高瓦斯带分布较多且无规律性，高瓦斯区平均煤层瓦斯含量11m3／t，瓦斯压力P=0.62MPa，煤层透气性系数λ=0.005 4 m／(MPa·d)，衰减系数d=0.55 d-1，瓦斯放散初速度△P=10.0～15.2，属难抽煤层。经过对部分已揭露的高瓦斯带探测分析，在此地段进行采掘活动时，瓦斯来源主要有3类，即掘进区瓦斯、回采区瓦斯和采空区瓦斯。其中掘进区瓦斯涌出量占涌出总量的16.4％ ，回采区瓦斯涌出量占涌出总量的33％，采空区瓦斯涌出量占涌出总量的50.6％。低瓦斯矿井瓦斯防治常规措施主要为风排(增大供风量)，但增大风量一方面受巷道断面和通风系统影响较大，另一方面随着风量的增大，回采面风压差也相应增大，又使更多的瓦斯从采空区运移至回采空间，造成不利局面。采取分源分抽的瓦斯治理方式，既可满足瓦斯治理需要，又可提高效率。
2.掘进区瓦斯治理
高瓦斯带掘进区平均瓦斯涌出量4.2m3／min，其瓦斯来源可分为3类：工作面前方卸压破碎煤体瓦斯、掘进落煤瓦斯、巷道两侧卸压带瓦斯。由于该区域瓦斯浓度高，储量大，宜采用大流量、高负压抽放系统。
2．1 掘进面钻孔瓦斯抽放
在掘进工作面施工一定数量的瓦斯抽放钻孔(1.4个／m2)，钻孔均匀分布于全断面，钻孔直径75mm，单孔孔深40 m，纵向控制巷道全煤厚，横面控制巷道周围轮廓线4m。钻孔施工完毕后即联孔抽放，待瓦斯浓度明显衰减后方可恢复掘进。
2．2 巷帮挂耳边掘边抽
在掘进巷道两侧交错布置钻场，同侧钻场间距40m，异侧钻场间距20m(图1)，自每个钻场内向掘进面前方分上下2排布置6个抽放钻孔，钻孔直径75mm，孔深不低于50m，控制巷道两帮5m，控制巷道两帮5m以内，钻孔施工完毕后，采用多循环不间断抽放，不但能有效分流巷帮两侧卸压带瓦斯，而且也能提前释放工作面前方煤体瓦斯压力。
图1 回风巷巷帮挂耳抽放钻孔布置
2．3 掘进面高压注水排挤瓦斯
在存在高含量、高压力瓦斯的掘进区施工倾角大于25°的煤巷掘进工作面时，易发生掘进面或顶煤冒落事故，造成掘进区瓦斯异常升高，主要原因是工作面前方大倾角卸压破碎煤体在高含量、高压力瓦斯作用下的一种卸压、释放。高压注水排挤瓦斯工艺较为简单，只需用煤电钻在掘进面正前方布置4～6个Φ42 mm、深8～15m的钻孔，封孔后利用注水泵对钻孔进行中高压注水，最大注水压力需根据煤层埋藏深度、力学性质和坚固性系数确定，注水时采用多孔同注的注水方式，当注水泵压力表显示值突降幅度超过30％ 时终止注水。如同时配合使用巷帮挂耳抽放技术，将大大提高其抽放效果。
3.回采区瓦斯治理
回采区高浓度瓦斯主要来源于回采区本煤层内。在矿井通风负压作用下，采面落煤、煤壁和本煤层释放出的瓦斯涌入回采空间和回风巷，造成采面和回风巷瓦斯超限。由于该区域瓦斯含量大，运移慢，宜低流量、高负压、长时间抽放。
3．1 本煤层顺层钻孔预抽
充分利用回采面掘进和准备阶段，在回风巷和运输巷垂直于巷帮向煤体内施工顺层抽放钻孔，孔径75mm，孔深65m(回风巷与运输巷钻孔交错10m)，钻孔上下平行布置2排，排距1m，平距3m，煤层顶板距上排钻孔终孔、上下排钻孔终孔、下排钻孔终孔距煤层底板均按0.75:1:2的比例布设。每个钻孔施工完毕后立即联孔抽放，可高效分流本煤层内高含量、高压力瓦斯，预抽时间越长，瓦斯治理效果越明显。
3．2 本煤层卸压区钻孔抽放
随回采面推进，在采面前方l0～30 m形成本煤层卸压区，该卸压区煤层随工作面推进受压变形后，裂隙大量增加，透气性明显改善，在此地段施工本煤层钻孔抽放，可以克服三软煤层透气性差、抽放衰减快的问题，可提前分流大量煤体高含量瓦斯。
4.采空区瓦斯治理
在全部垮落法控制顶板的采煤工作面，沿采面推进方向顶板一般呈现煤壁支撑影响区、离层区和重新压实区，在离层区的垂直方向上又可分为冒落带、裂隙带和弯曲下沉带。由于瓦斯密度较小，随着采面向前推进，瓦斯沿离层区的冒落带向上飘移，从而在冒落裂隙带内大量积存。这些瓦斯小部分永久滞留在采空区内，大部分又在矿井通风负压的作用下，从采空区和回风隅角涌出进入回风流，造成回风隅角和回风流瓦斯浓度时常超限，甚至在回风隅角形成瓦斯积聚，回风隅角也往往成为采空区瓦斯集中涌出的主要体现。由于回风隅角瓦斯浓度较高，涌出量大，宜采用大流量、低负压抽放，以减少瓦斯向外涌出；采空区大量高浓度瓦斯位于冒落带上部，瓦斯浓度高，储量大，宜采用大流量、高负压抽放，以减少采空区高浓度瓦斯向回风隅角和回采空间集中涌出。
4．1 抽出式风机隅角瓦斯抽排
在回采面回风巷适宜地点安装1台全速抽出式风机，进风侧用硬质风筒引至回风隅角，回风侧使用软质阻燃抗静电风筒引至采区回风巷内，利用抽出式风机做动力对隅角瓦斯进行抽排。同时在进回风侧风筒内各安装1台瓦斯传感器，以监测抽排瓦斯浓度。如隅角瓦斯涌出量较大时，必须在风机进风侧硬质风筒之间加装一铜质三通调风装置，该三通两端与硬质风筒对接，进风口和旁通口处各安装1个活动挡板，当抽排风流中瓦斯浓度超过规定值发出报警信号时，通过人工转动进风口和旁通口活动挡板，减少抽排风量并利用回风巷风流对抽出的高浓度瓦斯进行稀释，使其降至允许值以内。
4．2 隅角埋管抽放
先对采面上下隅角用编织袋装煤垛墙封严堵实，抽放管末端放在回风隅角墙内，该抽放管长5m，墙外长1.5m，通过卡环与综采支架或转载机尾连接，随采面推进前进，墙体内埋人3.5m，其中末端1.5m管体上事先打10mm的密集小孔，该埋管外端通过多节软质埋线胶管与抽放系统对接，随采面回采向外掐接。
4．3 高位岩石顶板钻孔抽放
在采面回风巷沿走向每隔60m布置1个钻场，钻场垂直于回风巷煤墙以大倾角起坡，进至煤层顶板岩层中后平行回风巷施工一平台，在每个钻场内向切巷方向施工高位岩石钻孔6～8个，孔深80m，孔径75 mm，钻孔末端纵向控制到冒落带顶部和裂隙带下部的范围内，横面控制距
[1][2]下一页
转载请注明来自：http://www.zazhifabiao.com/lunwen/gcjs/trqgy/30959.html
