汪东生(鲁能菏泽煤电公司,山东郓城274000)
摘 要:坤升公司的10304回采工作面、10306回采工作面、10308回采工作面在生产过程中,高浓度瓦斯经常涌出到采面回风隅角,造成回风流瓦斯浓度急剧上升,严重影响了回采工作面正常生产。利用瓦斯抽排风机治理本煤层采空区瓦斯涌出,取得了明显的治理效果,保证了回
采工作面正常回采。
关键词:采空区瓦斯涌出;抽排风机;治理效果
中图分类号:TD712 文献标识码:B 文章编号:1003-496X(2006)01-0013-03
坤升公司的10304、10306、10308回采工作面等
均为“对拉式”工作面,工作面倾斜长160~180 m,采高0.9~1.3 m,煤层倾角9°,走向长壁后退式炮
采,单体液压柱支护;通风方式为上顺槽进风,中间运煤巷辅助进风,下顺槽回风,工作面回风量为650~750 m3/min。在生产过程中,采空区高浓度瓦斯经常涌出到工作面回风隅角,造成回风流瓦斯浓度急剧上升,达1.15%以上,绝对瓦斯涌出量达7.48m3/min以上,严重影响了采面正常生产。
1 瓦斯来源分析
在开采初期,工作面风流瓦斯浓度为0.25%0.40%,回风隅角瓦斯浓度为0.65%~0.80%,下顺槽回风流瓦斯浓度为0.40%~0.55%,绝对瓦斯涌出量为2.60~4.02 m3/min。开采初期,回采工作面瓦斯浓度见表1。
顶板初期来压后,高浓度瓦斯大量由本煤层采空区涌向工作面回风隅角,瓦斯浓度高达3.50%~4.50%,下顺槽回风流瓦斯浓度1.15%~1.30%,绝对瓦斯涌出量为7.48~9.49 m3/min,工作面上风流瓦斯浓度没有大的变化。顶板初期来压后,回采工作面瓦斯浓度见表2。
经分析可知,工作面回风隅角、下顺槽回风流瓦斯浓度增高的原因,在于采空区高浓度瓦斯大量涌出的结果。
2 瓦斯治理方案的确定
2.1 调整风量
通常情况下,回采工作面的风量增加时,起初由于负压的增大,采空区漏风量也随之增大,高浓度瓦斯从采空区大量涌向工作面回风隅角,回风流瓦斯浓度急剧上升;然后,浓度开始下降,经过一段时间,回风流瓦斯浓度降到原值以下;回采工作面的风量减小时,情况相反。工作面回风流瓦斯浓度随时间的变化见图1。
图1 工作面回风流瓦斯浓度随时间的变化
2.2 优化通风方式
在工作面供风量和回采条件基本相同的情况下,回采工作面采用上顺槽进风,中间巷辅助进风,下顺槽回风,比采用上、下顺槽进风,中间巷回风,采空区瓦斯涌出量略有减少。但考虑中间巷为运煤巷,运输设备多,回采工作面通风方式宜采用上顺槽进风,中间巷辅助进风,下顺槽回风。通风方式与工作面回风流瓦斯浓度的关系见表3。
2.3 采用瓦斯抽排技术
10304、10306、10308回采工作面等高瓦斯回采工作面,在治理初期,采取了改变通风方式、
面风量等措施,但仍不能解决工作面回风隅角瓦斯积聚问题。均压调节技术治理邻近层采空区瓦斯涌出比较有效,治理本煤层采空区瓦斯涌出效果不明显,为了从根本上解决瓦斯对回采工作面的威胁,采用了瓦斯抽排技术治理采空区瓦斯涌出。
(1)瓦斯抽排技术。依据矿现有的技术条件,对采空区瓦斯抽排主要采用瓦斯抽排风机和瓦斯抽放管路进行抽排,排放到采区回风巷进行瓦斯稀释,再利用矿井负压排至地面。回采工作面直接抽排本煤层采空区瓦斯见图2。
图2 回采工作面直接抽排本煤层采空区瓦斯
(2)瓦斯抽排风机组成及主要技术参数。瓦斯抽排风机主要用于
