偽傾斜高抽巷治理綜放面初采瓦斯的推廣應(yīng)用
郭有慧，趙鋼波，王美峰
（郭有慧，陽(yáng)煤集團(tuán)三礦礦通風(fēng)副總工程師，趙鋼波陽(yáng)煤集團(tuán)三礦通風(fēng)工區(qū)技術(shù)主管，王美峰，陽(yáng)煤集團(tuán)三礦礦通風(fēng)工區(qū)技術(shù)員）
摘要：隨著綜放面機(jī)械化程度日益提高，工作面推進(jìn)度加快，加之12#煤大面積棄采，15#煤開(kāi)采區(qū)面臨著缺乏了解放層，層間調(diào)壓法已無(wú)法解決工作面的瓦斯問(wèn)題，針對(duì)這一現(xiàn)狀，我們采用了內(nèi)錯(cuò)尾巷加走向高抽巷治理工作面瓦斯，基本解決了（除初采期間外）正常開(kāi)采期間的瓦斯問(wèn)題，經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐證明，內(nèi)錯(cuò)尾巷加走向高抽巷處理瓦斯超限具有抽放量大，抽放率高，抽放連續(xù)性好的特點(diǎn)，但由于工作面初采期間頂板冒落高度呈逐漸上升趨勢(shì)，頂板裂隙在沒(méi)有拓展至高抽巷層位時(shí)，走向高抽巷起不到抽放作用，所以在此期間，工作面上隅角及內(nèi)錯(cuò)尾巷瓦斯頻繁超限，使初采期間成為綜放面瓦斯治理的“盲點(diǎn)”，瓦斯超限威脅安全生產(chǎn)，同時(shí)成為制約高產(chǎn)高效的“瓶頸”，加重了通風(fēng)負(fù)擔(dān)，影響綜放效能的發(fā)揮。
關(guān)鍵詞：高抽巷;治理;初采瓦斯
針對(duì)傳統(tǒng)瓦斯治理方式已不能完全滿足生產(chǎn)需求及初采瓦斯頻繁超限影響安全生產(chǎn)的現(xiàn)狀，探索和試驗(yàn)一條更有效地治理初采瓦斯的途徑，成為徹底解決綜放生產(chǎn)能力的關(guān)鍵所在，為此，我們?cè)谠呦蚋叱橄锛觾?nèi)錯(cuò)尾巷解決綜放面開(kāi)采瓦斯的基礎(chǔ)上，從2004年開(kāi)始在K8105綜放工作面試驗(yàn)了偽傾斜高抽巷抽放方式，使工作面形成了偽傾斜高抽巷及走向高抽巷加內(nèi)錯(cuò)尾巷的立體抽放模式，從而徹底解決了初采及開(kāi)采期間瓦斯超限問(wèn)題。
1.K8105試驗(yàn)工作面概況
三礦豎井K8105工作面位于三礦豎井?dāng)U一采區(qū),其相鄰工作面情況為K8103(已采)、K8107(未掘)，地面標(biāo)高1125~1120，平均蓋山厚度北部薄南部厚，平均360米左右，工作面走向長(zhǎng)980米，傾斜長(zhǎng)177米，煤層層位穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，煤層最大厚度7.21米，最小厚度5.68米，平均6.71米，煤層具有自燃傾向性，直接頂為黑色泥巖，老頂為深灰色石灰?guī)r，直接底為深灰色砂質(zhì)泥巖，工作面其上方12#煤層(四尺煤四下山)未采，煤厚1.4米，12#煤距15#煤頂板39米。
1.1工作面巷道布置方式
K8105工作面采用“U+I”通風(fēng)方式，即進(jìn)、回風(fēng)順槽沿煤層底板布置，采用錨索+W鋼帶支護(hù)，斷面為10平方米，內(nèi)錯(cuò)尾巷水平距回風(fēng)順槽30米，沿15#煤層頂板布置，采用錨桿支護(hù)，巷道斷面為8平方米，用于解決工作落山角瓦斯，并在沿12#煤頂板水平方向距工作面回風(fēng)巷60米布置頂板走向高抽巷,利用大腦溝抽放泵站抽放，解決上鄰近層瓦斯，工作面巷道布置圖如1—1，工作面風(fēng)量為入風(fēng)風(fēng)量1200m3/min，回風(fēng)807 m3/min，尾巷408 m3/min。
1.2偽傾斜高抽巷布置方式
偽傾斜高抽巷抽放利用布置在工作面切巷以里的偽傾斜高抽巷，并與12#煤頂板高抽巷貫通，與地面抽放泵站抽放系統(tǒng)相連結(jié)，以實(shí)現(xiàn)抽放功能。
偽傾斜高抽巷施工時(shí)，沿工作面切巷落山幫以里的回風(fēng)巷開(kāi)口，沿與回風(fēng)順槽18°夾角方位，以40°上坡掘進(jìn)與12#煤頂板走向高抽巷貫通，貫通斷面為1.5×1.6m2，K8105工作面布置及偽傾斜高抽巷平，剖面具體圖見(jiàn)圖示1-2
1.3工作面瓦斯涌出情況
K8105綜采工作面初采推進(jìn)在10米以前，由于老頂尚未斷裂，鄰近層含瓦斯的煤層瓦斯尚未卸壓，這時(shí)工作面的瓦斯主要來(lái)源于割煤、放炮過(guò)程中，從15#煤層釋放出的瓦斯量其相對(duì)量為3.65m3/min。
隨著工作面逐漸推進(jìn)，當(dāng)工作面距開(kāi)切巷10米以后時(shí)，由于頂板逐漸冒落，含瓦斯的上鄰近層煤巖層逐步卸壓，瓦斯涌出量也逐漸增大，當(dāng)工作面距巷13米時(shí)，瓦斯涌出量增加至8.27m3/min，出現(xiàn)第一次涌出高峰，遂打開(kāi)抽放氣門，偽傾斜高抽巷開(kāi)始抽放，抽放瓦斯量為65.33m3/min，當(dāng)工作面推進(jìn)至26m—34m時(shí)，偽傾斜高抽巷抽放最高達(dá)到 78.34m3/min，風(fēng)排瓦斯量也呈上升趨勢(shì)，達(dá)到14.57m3/min，尾巷瓦斯?jié)舛瘸霈F(xiàn)超限現(xiàn)象，瓦斯總量達(dá)到92.91m3/min，出現(xiàn)第二次涌出高峰，當(dāng)工作面推進(jìn)至距切巷40.1米時(shí)，抽放瓦斯量增至88.4m3/min，風(fēng)排瓦斯降為5.33m3/min，此后由于頂板高抽巷的抽放作用，工作面安全狀況有了保障，初采期間瓦斯涌出量見(jiàn)表1-3，由表可以看出，工作面初采期間風(fēng)排瓦斯在3.65—14.57m3/min，平均為9.11 m3/min，抽放量達(dá)62.14—88.4 m3/min，平均為75.27 m3/min，瓦斯涌出總量達(dá)到68.98—91 m3/min，平均為79.99 m3/min。平均相對(duì)涌出量為 16.45 m3/t，絕對(duì)瓦斯涌出量達(dá)到91m3/min。其中本煤層瓦斯涌出量3.75m3/min，占涌出總量的4.69% 。
2.偽傾斜高抽巷抽放效果分析
K8105綜放工作面開(kāi)采至距切巷13米之前，風(fēng)排瓦斯量最高達(dá)8.27 m3/min，當(dāng)推進(jìn)至24 m往后時(shí)，由于頂板的劇烈活動(dòng)，瓦斯涌出量突然增大，致使工作面連續(xù)停產(chǎn)7次，共停產(chǎn)192分鐘，自此以后，偽傾斜高抽巷抽放率一直保持在80%以上，抽放量平均達(dá)到75.27m3/min。
從數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析知，K8105工作面在初采過(guò)程中，平均瓦斯抽放量為75.27m3/min，占整個(gè)工作面涌出量的94%，這充分說(shuō)明偽傾斜高抽巷在工作面生產(chǎn)過(guò)程中，有效地解決了工作面初采瓦斯，在治理瓦斯中超到?jīng)Q定性作用。
