高产高效综放工作面瓦斯治理技术与实践
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第４ ２卷 第 ３期 ２ ０ １ ５年 ６月
矿 业安 全 与 环 保
ＭＩ ＮＩ ＮＧ Ｓ ＡＦＥＴＹ ＆ ＥＮＶＩ ＲＯＮＭ ＥＮＴＡＬ ＰＲＯＴＥＣＴＩ ＯＮ
Ｖｏ Ｌ４２ Ｎｏ ．３
Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ １ ５
２ ． ４ 其他 瓦斯治 理 ８ １ ３ ０ ６综 放 工 作 面推 过 后 有 时会 出现 采 空 区悬
输 机 电动 机预 留 ０ ． ５／ ｌ ｑ ， 右 侧 紧 贴巷 道 副帮 ， 贴 副 帮 码 放 与支 架搭 接 ， 封 堵 采 空 区。大 面积 悬 顶 一 旦 突 然垮落， 该 黄土 袋 墙 能够 起 到 一 定 的支 撑 和 缓 冲作 用， 可 以有效 避免 瓦斯 事故 的发 生 。
体 涌 出量 。 当工 作 面 进 风 巷 、 回风 巷 采 空 区悬 顶 滞 后 切 顶
顶面积过大且长时间不垮落 的情况 ， 致使 瓦斯 等有 害 气体 积 聚 。若 大 面 积 悬 顶 突 然 垮 落 ， 有 可 能形 成 飓风 ， 现有 的抽 采 和 风 排 无 法 及 时排 除 和稀 释 瞬 间 的有 害气体 ， 不 但危 及 作业 人员 安 全 ， 而 且 可能 导 致 瓦 斯事 故 。为 保 证 工 作 面 推 进 后 隅 角 悬 顶 及 时垮 落， 采 取 以下 防治 措施 。 ２ ． ４ ． １ 提 前退 锚索 采用 人 工 或 机 械 方 式 卸 掉 并 及 时退 出锚 索 ， 降 低 工作 面 隅角 处 的巷道 支护 强 度 ， 以使上 、 下 隅角 上 方 的顶板 在处 于采 空 区后及 时 、 连续 垮 落 ， 断 开沟 通 采 空 区 的风 流通道 并 消除 瓦斯 积 聚空 间 。 根据 ８ １ ３ ０ ６综 放 工 作 面 巷 道 顶 板 压 力 情 况 ， 在 回风 巷超 前工 作 面 ｉ～３ ｍ 范 围合 理 安 排 退 顶 板 锚 索工作 ， 促使 回风隅角三角区顶板能够及时垮落 ， 减 小悬 顶 面积 。为 保 证 支 护 效 果 ， 以端 头 支 架 顶 梁 前 端 为基 准 ， 每 次退 锚 索距 离 不 得超 过 ３ Ｉ ｎ ， 退 锚索 必 须在 超 前单 体支 护范 围 内 ， 严 禁超 距离 或 随意退 锚 。 ２ ． ４ ． ２ 高压 注水 软化 顶板 高 压 注水 预裂 属 于人 为 增 加 裂 隙 和 弱 面 ， 注 水 后 可 以使 顶 板 岩石 中 的胶 结 物 和部 分 矿 物 溶 解 ， 减 小层 问岩石 黏 聚力 ， 高 压 水 后 形 成 水 锲 可 以增 加 岩 石 中 的裂 隙弱 面 。因 此 ， 注 水 后 岩 石 的强 度 将 显 著 降低 ， 使 隅 角顶板 及 时垮 落 ， 从 而减 小顶 板 悬 露 和 垮 落 面积 。在 ８ １ ３ ０ ６综 放 工作 面 进风 巷 和 一 号 回风 巷 向煤层 顶 板施 工 注水 钻 孔 ， 采 用 超 前 注水 的方 式 。 注水钻孔与巷道夹角 ７ Ｏ 。 ， 进风巷钻孔设计深度 ７ ０ ｉ ｎ ， 回风巷 孔 深 ５ ０ ｉ ｎ ， 钻 孔 开 孔 间距 ３ ０ Ｉ ｌ ｌ ， 孔径 ８ ０～ ９ ０ ｍ ｍ， 进 风巷 注 水 钻 孔 倾 角 ３ ０ 。 ， 回 风 巷倾 角 ２ ５ 。 。 注 水压 力 不小 于 １ ５ ＭＰ ａ ， 注水时间 １ ０—１ ２ ｄ以上 ， 为 了降低 岩 石 的浸 水 软化 系数 ， 在 注 水 液 体 中加 入 ２ ％ ～ ８ ％ 的盐 酸 以提 高 软化效 果 。 ２ ． ４ ． ３ 隅角 构筑 黄 土袋墙 在 充分 实施 退锚 索 措施 、 顶 板 高压 注 水 预裂 后 ，
线 超过 １ ０ ｍ时 ， 应在工作面进风巷 、 回风 巷 隅 角 构 筑黄 土袋墙 。黄 土 袋 墙 位 于 后尾 梁 支 架 的下 方 ， 上
接顶 、 下接 底 ， 黄土 袋码放 厚 度在底 板 处为 ２ ． ０ ｍ， 封 顶时不低于 １ ． ５ ｉ ｎ 。码放宽度要求左侧距离后部运
塑料 网则 不需 断开 。
３ 瓦 斯 治 理 效 果分 析
８ １ ３ ０ ６综 放工作 面 于 ２ ０ １ ４年 ６月 １ ５ 日开始 回
采， 截 至 ９月 １ ４ １ ３已推 进 ６ ３ ７ １ Ｔ Ｉ ， 工 作 面 配 风 量
２ ４ ５ ０ ｍ ／ ｍｉ ｎ ， 回撤通 道 配风 ９ ４ ０ １ １ １ ／ ｍｉ ｎ ， 总 回风 量
仍 不能 有效 控制 悬顶 面积 、 确 保工 作 面 进风 巷 、 回风 巷采 空 区顶 板 随工 作 面 推进 及 时垮 落 时 ， 应 在 工 作 面隅角 副 帮 和后 部 运 输 机 电 动 机 之 问施 工 黄 土 袋 墙， 以控 制 向采 空 区后 部 漏 风 ， 阻 止 遗煤 氧化 ， 消 除 采 空 区 自然 发火 隐患 和减 少顶 板 突 然垮 落 时有 害 气
２ ． ４ ． ４ 断 网
为 防止静 电传 导 至 采 空 区 ， 要 求 对 回采 工 作 面
回风巷 每 隔 ２ ０ ｍ断网 ， 断 网 的标 准 为 ： 巷 道 全 断 面
断网 １ 次， 宽度为 ２ ０ ０— ３ ０ ０ ｍ ｍ， 为保证支护强度 ， 断 网期 间要求 一 边 断 网一 边 补 挂 塑 料 网 ， 正 帮侧 为
３ ３ ９ ０ １ １ １ ／ ｍ ｉ ｎ ， 正 常 日产 量 １ ． ６ ９—２ ． ８ ３万 ｔ ， 平 均
２ ． ３ ６万 ｔ ／ ｄ 。回采 至今 未 出现 大 面 积 悬 顶及 突然 垮
落现 象 ， 也 未 有 其 他 瓦 斯 涌 出异 常 现 象 。在 工 作 面
回采期 问 ， 利 用矿 井 瓦斯 监控 系统并 结 合人 工检 测 ，
矿 业安 全 与 环 保
ＭＩ ＮＩ ＮＧ Ｓ ＡＦＥＴＹ ＆ ＥＮＶＩ ＲＯＮＭ ＥＮＴＡＬ ＰＲＯＴＥＣＴＩ ＯＮ
Ｖｏ Ｌ４２ Ｎｏ ．３
Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ １ ５
２ ． ４ 其他 瓦斯治 理 ８ １ ３ ０ ６综 放 工 作 面推 过 后 有 时会 出现 采 空 区悬
输 机 电动 机预 留 ０ ． ５／ ｌ ｑ ， 右 侧 紧 贴巷 道 副帮 ， 贴 副 帮 码 放 与支 架搭 接 ， 封 堵 采 空 区。大 面积 悬 顶 一 旦 突 然垮落， 该 黄土 袋 墙 能够 起 到 一 定 的支 撑 和 缓 冲作 用， 可 以有效 避免 瓦斯 事故 的发 生 。
体 涌 出量 。 当工 作 面 进 风 巷 、 回风 巷 采 空 区悬 顶 滞 后 切 顶
顶面积过大且长时间不垮落 的情况 ， 致使 瓦斯 等有 害 气体 积 聚 。若 大 面 积 悬 顶 突 然 垮 落 ， 有 可 能形 成 飓风 ， 现有 的抽 采 和 风 排 无 法 及 时排 除 和稀 释 瞬 间 的有 害气体 ， 不 但危 及 作业 人员 安 全 ， 而 且 可能 导 致 瓦 斯事 故 。为 保 证 工 作 面 推 进 后 隅 角 悬 顶 及 时垮 落， 采 取 以下 防治 措施 。 ２ ． ４ ． １ 提 前退 锚索 采用 人 工 或 机 械 方 式 卸 掉 并 及 时退 出锚 索 ， 降 低 工作 面 隅角 处 的巷道 支护 强 度 ， 以使上 、 下 隅角 上 方 的顶板 在处 于采 空 区后及 时 、 连续 垮 落 ， 断 开沟 通 采 空 区 的风 流通道 并 消除 瓦斯 积 聚空 间 。 根据 ８ １ ３ ０ ６综 放 工 作 面 巷 道 顶 板 压 力 情 况 ， 在 回风 巷超 前工 作 面 ｉ～３ ｍ 范 围合 理 安 排 退 顶 板 锚 索工作 ， 促使 回风隅角三角区顶板能够及时垮落 ， 减 小悬 顶 面积 。为 保 证 支 护 效 果 ， 以端 头 支 架 顶 梁 前 端 为基 准 ， 每 次退 锚 索距 离 不 得超 过 ３ Ｉ ｎ ， 退 锚索 必 须在 超 前单 体支 护范 围 内 ， 严 禁超 距离 或 随意退 锚 。 ２ ． ４ ． ２ 高压 注水 软化 顶板 高 压 注水 预裂 属 于人 为 增 加 裂 隙 和 弱 面 ， 注 水 后 可 以使 顶 板 岩石 中 的胶 结 物 和部 分 矿 物 溶 解 ， 减 小层 问岩石 黏 聚力 ， 高 压 水 后 形 成 水 锲 可 以增 加 岩 石 中 的裂 隙弱 面 。因 此 ， 注 水 后 岩 石 的强 度 将 显 著 降低 ， 使 隅 角顶板 及 时垮 落 ， 从 而减 小顶 板 悬 露 和 垮 落 面积 。在 ８ １ ３ ０ ６综 放 工作 面 进风 巷 和 一 号 回风 巷 向煤层 顶 板施 工 注水 钻 孔 ， 采 用 超 前 注水 的方 式 。 注水钻孔与巷道夹角 ７ Ｏ 。 ， 进风巷钻孔设计深度 ７ ０ ｉ ｎ ， 回风巷 孔 深 ５ ０ ｉ ｎ ， 钻 孔 开 孔 间距 ３ ０ Ｉ ｌ ｌ ， 孔径 ８ ０～ ９ ０ ｍ ｍ， 进 风巷 注 水 钻 孔 倾 角 ３ ０ 。 ， 回 风 巷倾 角 ２ ５ 。 。 注 水压 力 不小 于 １ ５ ＭＰ ａ ， 注水时间 １ ０—１ ２ ｄ以上 ， 为 了降低 岩 石 的浸 水 软化 系数 ， 在 注 水 液 体 中加 入 ２ ％ ～ ８ ％ 的盐 酸 以提 高 软化效 果 。 ２ ． ４ ． ３ 隅角 构筑 黄 土袋墙 在 充分 实施 退锚 索 措施 、 顶 板 高压 注 水 预裂 后 ，
线 超过 １ ０ ｍ时 ， 应在工作面进风巷 、 回风 巷 隅 角 构 筑黄 土袋墙 。黄 土 袋 墙 位 于 后尾 梁 支 架 的下 方 ， 上
接顶 、 下接 底 ， 黄土 袋码放 厚 度在底 板 处为 ２ ． ０ ｍ， 封 顶时不低于 １ ． ５ ｉ ｎ 。码放宽度要求左侧距离后部运
塑料 网则 不需 断开 。
３ 瓦 斯 治 理 效 果分 析
８ １ ３ ０ ６综 放工作 面 于 ２ ０ １ ４年 ６月 １ ５ 日开始 回
采， 截 至 ９月 １ ４ １ ３已推 进 ６ ３ ７ １ Ｔ Ｉ ， 工 作 面 配 风 量
２ ４ ５ ０ ｍ ／ ｍｉ ｎ ， 回撤通 道 配风 ９ ４ ０ １ １ １ ／ ｍｉ ｎ ， 总 回风 量
仍 不能 有效 控制 悬顶 面积 、 确 保工 作 面 进风 巷 、 回风 巷采 空 区顶 板 随工 作 面 推进 及 时垮 落 时 ， 应 在 工 作 面隅角 副 帮 和后 部 运 输 机 电 动 机 之 问施 工 黄 土 袋 墙， 以控 制 向采 空 区后 部 漏 风 ， 阻 止 遗煤 氧化 ， 消 除 采 空 区 自然 发火 隐患 和减 少顶 板 突 然垮 落 时有 害 气
２ ． ４ ． ４ 断 网
为 防止静 电传 导 至 采 空 区 ， 要 求 对 回采 工 作 面
回风巷 每 隔 ２ ０ ｍ断网 ， 断 网 的标 准 为 ： 巷 道 全 断 面
断网 １ 次， 宽度为 ２ ０ ０— ３ ０ ０ ｍ ｍ， 为保证支护强度 ， 断 网期 间要求 一 边 断 网一 边 补 挂 塑 料 网 ， 正 帮侧 为
３ ３ ９ ０ １ １ １ ／ ｍ ｉ ｎ ， 正 常 日产 量 １ ． ６ ９—２ ． ８ ３万 ｔ ， 平 均
２ ． ３ ６万 ｔ ／ ｄ 。回采 至今 未 出现 大 面 积 悬 顶及 突然 垮
落现 象 ， 也 未 有 其 他 瓦 斯 涌 出异 常 现 象 。在 工 作 面
回采期 问 ， 利 用矿 井 瓦斯 监控 系统并 结 合人 工检 测 ，
