2 上隅角瓦斯的活动规律
涌入采空区的瓦斯,一部分积聚在漏风带以外的采空区内,一部分随着漏风风流移动至工作面上隅角及后方的悬顶空间内,是上隅角涌出瓦斯的主要来源。在工作面保持正常回采速度,工作面通风系统稳定及地质因素稳定的前提下,上隅角瓦斯涌出呈周期性变化。
在顶板初次冒落以后,老顶周期来压过程中,上隅角开始出现周期性瓦斯异常情况。工作面在初次放顶以后的20 d内,上隅角瓦斯均较为异常。夹河煤矿西一采区9427、2433、2437及7435、9435工作面在开采初期20 d左右时间内,上隅角瓦斯均出现了较大范围的异常情况(见表1)。
工作面在回采初期,老空区顶底板初次被破坏,顶底板及上下区段瓦斯为初次释放,瓦斯含量高、压力大;同时,开采初期,老空区范围较小,老空区瓦斯均处于漏风带内,这样就造成了上隅角瓦斯异常涌出。随着开采时间的增加,老空区空间逐渐增大,老空区内瓦斯会逐渐达到压力平衡状态,瓦斯涌出趋于正常。但随着顶板周期来压的到来,老空区内的瓦斯压力平衡格局被破坏,在顶板周期垮落过程中,采空区集团气体分子被压缩,而向采空区四周运动,冲击采空区上部积聚的瓦斯向上隅角涌出,造成上隅角瓦斯涌出增大。
通过5年来对各工作面瓦斯涌出情况观测,均出现上述周期性规律。夹河矿2煤工作面基本每隔18~
3 上隅角瓦斯涌出治理措施
(1) 加大工作面风量,相应增加流经上隅角风量,使上隅角气体降低在规定浓度以下。根据工作面回采初期上隅角瓦斯涌出量大的特点,在工作面回采初期加大风量,均取得了较为明显的效果。回采初期加大风量前后上隅角瓦斯浓度情况(未采取其它措施),见表2。
(2)采取超前回料措施,减少上隅角的自由空间,同时采取强制措施,增加流经工作面上隅角的风量,以达到降低瓦斯浓度的效果。根据夹河矿回采工作面上隅角瓦斯浓度较高的现状,各工作面均制定了超前回料措施,各工作面上隅角必须超前一挡回料,上隅角的锚杆及锚索必须拆除,使上隅角超前采空区切断线,并且使上隅角顶板及时冒落,减少上隅角的自由空间。同时在工作面上隅角悬挂两道挡风布帘,一道在工作面上出口处倾斜悬挂,下端一直悬挂至煤帮侧,出口悬挂至上隅角;另一道沿上隅角老空区侧、材料道的上帮一直悬挂至工作面煤壁线以后。通过上述布帘悬挂,上隅角的风量明显增大,同时上隅角部分瓦斯通过第二道布帘的后方直接进入回风巷,大大降低了上隅角附近的瓦斯浓度。
(3)采用下行通风。由于下行风使采空区内集团气体分子的自然风压和工作面机械风压相反,在一定程度上抑制了采空区的瓦斯运动,使采空区瓦斯涌出量减少,同时,下行风与沼气浮力方向相反,混合作用强,工作面不易出现瓦斯局部积聚现象。夹河矿近几年采用下行通风的工作面的上、下隅角的瓦斯管理明显较上行风容易。7433工作面及7431工作面是-600西一采区上下相邻的2个工作面,在7431工作面回采过程中,采用了上行风,上隅角瓦斯管理采取了悬挂布帘、超前回料、加大风量等措施,为了隔绝上隅角与采空区,在上隅角与老空区之间进行了沙包充填,形成隔离带,但上隅角瓦斯浓度仍达3%以上。针对7
