神华集团神东公司通风救护处 任占昌
【摘 要】通过对88201综采工作面的瓦斯涌出规律及来源的分析,有针对性地采取了各种防治措施,从而保证了88201高产高效工作面的的正常生产。
【关键词】高产高效、涌出规律、防治措施
康家滩煤矿是神华集团神东公司所属的大型出口煤基地之一,生产能力8Mt/a,矿井现有一个综采面和三个连采掘进面。目前,88201综采面的生产能力为7Mt/a左右,属高产高效工作面。煤层瓦斯含量为1.91m3/t,但由于综合机械化程度高,开采强度大,产量集中,采面生产过程中,瓦斯涌出量较大,经常造成下隅角和回风瓦斯超限。因而,在88201综采面的回采过程中,我们对其瓦斯涌出规律及来源进行了分析,并有针对性地采取了各种防治措施,从而保证了88201综采工作面的正常回采。
1、试验工作面概况
88201综采工作面位于康家滩矿井田中北部的二采区,工作面走向长2830m,推进长度2667m,倾斜长240m,所采煤层为8#煤层,煤层平均厚度为5.36m,设计采高3.5m,容重1.47t/m3,可采储量3.2932Mt。工作面月生产能力为66万吨。
工作面所开采的8#煤层总体为简单型的宽缓背斜构造,北翼走向5o~15o,倾角2o~3o,轴部煤层走向0o,倾角4o,南翼走向170o~185o,倾角5o~6o,回风顺槽有四条小断层,胶带辅助运输顺槽有三条小断层,开切眼以南800m范围内有二组大型裂隙带。
工作面原设计为下辅运顺槽和胶运顺槽进风,上巷单独回风,后考虑到工作面单巷回风难以解决工作面回风隅角及回风巷瓦斯超限问题,于是改为下行通风方式,即工作面上辅运顺槽和胶运顺槽进风,下辅运顺槽回风,构成两进一回通风系统。其工作面布置及通风方式如图1所示。
2、综采工作面瓦斯涌出规律及来源分析
88201综采工作面自6月8日开始生产以来,受顶板初次来压、周期来压、采空区面积、地质构造等因素的影响,工作面瓦斯绝对涌出量随着回采距离的增加呈明显上升趋势。由图2可以看出,随着88201工作面的回采推进,工作面绝对瓦斯涌出量由5m3/min一直上升到目前的45~48m3/min;工作面采场瓦斯涌出量基本维持在5~10m3/min之间;而采空区的瓦斯涌出量最高时可达30m3/min。另外,由图2可以看出,瓦斯涌出曲线中出现了几个波动性较大的峰值,经调查分析,工作面每推进120米左右,采空区老顶来压跨落,联巷密闭压裂压坏,造成采空区瓦斯集中涌出,尤其是从尾排联巷涌出的瓦斯量都在10m3/min左右。
88201综采工作面采空区瓦斯涌出基本规律如下:
(1)随着采空区面积的扩大,采空区瓦斯涌出也逐渐增大,并随着老顶周期性来压冒落,采空区瓦斯也周期性大量涌出,并呈上升趋势,但增加到一定值时,在开采条件基本不变的条件下,采空区瓦斯涌出趋于缓和。
(2)88201工作面瓦斯涌出90%来源于本煤层,其中60%来源于采空区,20%来源于工作面割煤及运输过程,20%来源于巷道煤壁、浮煤涌出和边界进风带来的瓦斯。
(3)采空区瓦斯涌出的大幅度增加是造成综采工作面回风及尾巷瓦斯超限的主要原因。主要涌出点为尾排联巷及其滞后的两、三个联巷。
3、88201综采工作面瓦斯防治措施及效果
通过上面的分析,可知88201工作面的瓦斯主要来源于采空区,所以采取的主要措施就是减少采空区瓦斯涌出或者改变采空区瓦斯涌出的地点。
(1) 利用“尾排”联巷,降低回风隅角瓦斯 浓度。
由于工作面的下隅角经常