松软煤层综采工作面的瓦斯综合治理(标准版)

2012.No7提 要　通过对首山一矿己15—12010机巷掘进工作面的瓦斯地质分析，提出了高压磨料射流割缝技术与钻孔瓦斯排放相结合的综合防突技术措施，提出从点到线、从线到面、从而构成立体的卸压理念，大大提高了突出危险掘进工作面的掘进速度。

关键词　掘进工作面　防突技术　综合治理1 前言首山一矿是由平煤集团与上海宝钢集团合资组建的河南平宝煤业有限公司，2004年8月正式施工，矿井设计生产能力240万t/a。

属于煤与瓦斯突出矿井，其首采的己15煤层松软，透气性差，瓦斯含量大。

从工作面前期200m掘进情况看，时常出现有夹钻、顶钻、喷孔、响煤炮等突出预兆，且效检超标累计4次，其中qmax值为12L/min，Smax值为8kg/m。

该掘进工作面的特点：（1）工作面瓦斯含量、瓦斯压力大，煤层全部为构造煤构成，突出危险性大。

（2）工作面顶板破碎，应力集中。

（3）是瓦斯排放效果差。

（4）防突措施施工困难，管理难度大。

为实现安全生产，提高掘进速度，决定采取的措施是：（1） 研究工作面防突措施、钻孔布置及施工工艺。

（2）采取钻孔高压磨料射流割缝技术。

（3）加强支护，减少掘进工作面前方应力集中影响。

2 工作面概况己15—12010工作面机巷位于首山一矿己二采区上部，西邻-600m轨道石门，东至高沟逆断层附近，北面紧邻白石山背斜，南面尚未开采。

工作面走向长1186m，标高为-600～-606m。

巷道沿己15煤层顶板掘进，煤层平均厚度3.5 m，倾角为0～11°。

煤层瓦斯压力1.4MPa，瓦斯含量10.5m3/t，煤层硬度系数0.3，透气性系数0.871m2/MPa2瞭d。

该工作面位于白石山背斜南翼，紧邻白石山背斜，直接顶板为1.8～3.5m泥岩，具滑面，易离层脱落。

基本顶为7.7～14.2m中粒砂岩。

直接底板为泥岩、砂质泥岩，厚度8.5～13m。

断层较为发育，层落差0.3～2.2m居多，多为正断层。

工作面应力集中，煤层赋存不稳定，煤体破碎、松软，瓦斯含量较大，属高地应力工作面。

煤矿综采工作面瓦斯治理方案水城县化乐乡朝阳煤矿1151综采工作面瓦斯治理方案编制部门：通风科编制人：廖应开部门负责人：胡晓珠编制时刻：2021年12月20日目录第一章概况 (4)一、工作面概况 (4)二、矿井和工作面通风情形 (5)三、矿井安全监测监控系统 (6)四、瓦斯抽放系统 (6)第二章工作面瓦斯涌出量估量 (6)一、开采层瓦斯涌出量 (7)二、邻近层瓦斯涌出量 (8)三、采空区〔含围岩〕瓦斯涌出量 (10)四、1151工作面瓦斯推测 (10)第三章 1151综采工作面瓦斯综合治理方案 (10)一、差不多情形： (10)二、瓦斯综合治理方案： (11)三、瓦斯综合治理 (18)四、综采工作面风量运算 (23)五、瓦斯抽放管路敷设 (25)六、工作面回采终止后瓦斯治理 (27)第四章综采工作面〝一通三防〞治理安全措施 (28)一、1151综采工作面防尘措施 (28)二、1151综采工作面火灾防治安全措施 (28)三、1151综采工作面防爆措施 (29)四、瓦斯治理安全措施 (30)第五章综采工作面瓦斯治理工程打算 (33)一、瓦斯治理工程打算 (33)第六章组织治理 (34)一、成立1151工作面瓦斯治理领导小组 (34)二、建立瓦斯治理工作责任制 (35)三、建立完善各类瓦斯抽放技术资料和图纸 (35)四、加强抽放瓦斯治理提高瓦斯抽放成效 (36)第七章保证措施 (37)一、瓦斯治理装备及其人员保证 (37)二、资金投入 (37)三、治理措施 (37)编制依据 (39)附图： (40)1151综采工作面瓦斯治理方案第一章概况一、工作面概况二、矿井和工作面通风情形矿井通风方式为中央并列式，通风方法为抽出式。

在风井安设两台主扇，其型号为：FBCDZNO17型，2×110KW对旋风机，对旋风机承担矿井通风任务。

工作面通风状况：1151综采工作面采纳U型通风，工作面进风通风线路：主斜井〔副斜井〕→1280运输石门→1151运输巷→1151工作面。

采煤工作面瓦斯治理专项措施背景煤矿是我国重要的能源之一，但采煤过程中产生的瓦斯会给矿工和工作面带来极大的安全隐患。

为了解决这个问题，需要采取一系列的瓦斯治理措施，确保煤矿安全生产。

专项措施采煤工作面通风系统的优化良好的通风系统是保证煤矿安全生产的重要因素之一。

优化通风系统可以有效地减少工作面的瓦斯累积，防止瓦斯爆炸事故的发生。

具体措施如下：1.正确设置通风机组，保证通风的稳定性和可靠性。

2.设置合理的风量控制装置，使工作面瓦斯浓度保持在安全范围之内。

3.配备自动控制系统，及时检测通风系统的温度、湿度、氧气含量和瓦斯浓度等参数，实现自动控制，提高系统的工作效率。

坚实的煤壁支护系统支护系统是煤矿采掘的重要组成部分，它不仅能够保证矿工的安全，还能够有效地控制瓦斯的释放。

为了保证支护系统的稳定性，应采取如下措施：1.确认支护框架的承重能力及稳定性。

2.合理配置支架、锚杆和钢管，强化对煤壁的支持，确保支护系统具有强的稳定性和承载能力。

3.定期对支护系统进行检查，及时发现故障并进行修复，避免出现支护系统失效而导致的瓦斯危险。

集中控制瓦斯的排放工作面瓦斯的排放和管理是限制瓦斯爆炸事故的重要手段之一，集中控制瓦斯排放需要采取如下措施：1.合理设置瓦斯抽采管道，实现瓦斯向外排放，降低工作面瓦斯浓度，控制瓦斯危险。

2.配备有效的瓦斯监测系统，对工作面瓦斯浓度实时监测。

3.对瓦斯进行收集和输送，通过专用管道将瓦斯输送到安全的地点集中处理。

瓦斯抽采技术瓦斯抽采技术的应用需要科学合理地利用瓦斯资源，避免对环境造成污染，保护矿工的生命财产安全。

具体措施如下：1.采用正确的瓦斯抽采技术，例如：深部抽放、缓采等方法，确保瓦斯安全有效地控制和利用。

2.使用安全可靠的设备和工具，提高瓦斯抽采效率。

3.采用消声器和阻火器等装置，降低瓦斯爆炸的危险。

结论采煤工作面瓦斯治理是矿工安全生产的重要环节之一，需要采取一系列的措施来有效地控制瓦斯的释放和利用。

松软、低透气及底板易变形煤层瓦斯治理实践铁煤集团小青煤矿15煤层煤质软，透气性低，底板易变形。

软煤在巷道掘进过程中容易剥落，导致瓦斯超限事故;在施工和抽采过程中，钻孔遇到软煤，导致抽采效果差;煤层底板遇水变形后，闭壁出现裂缝，存在漏风、喷井的隐患。

针对上述问题，小青煤矿研究并提出了15煤层瓦斯治理的综合措施，取得了良好的效果。

标签：软煤层;瓦斯抽采;钻孔施工;技术实践一、15煤层工程概况小青煤矿隶属于铁煤集团，核定生产能力1.2Mt/a，主要开采4#、7#、15#煤层，属于高瓦斯矿井。

15煤层煤厚1.07～1.84m，平均1.36m，全区可采。

一般含夹石1～2层，局部3～4层，夹石厚度在0.30m以下，结构属较简单—复杂。

煤层直接顶板为K2灰岩，厚度9m左右。

伪顶为泥岩、砂质泥岩，偶为粉砂岩。

底板以黑灰色泥岩、铝土质泥岩为主。

煤层在局部地段存在煤质变松软现象，变松软厚度0.20～0.80m。

原始瓦斯含量6.23～7.15m3/t，瓦斯压力0.25～0.42MPa，透气性系数为1.01～2.05m2/（MPa2·d），平均1.53m2/MPa2·d）;钻孔瓦斯流量衰减系数为0.040～0.101d-1，平均0.071d-1，属较难抽放—可以抽放煤层。

二、15煤层掘进巷道遇松软煤层瓦斯治理为防止因软煤片帮出现的瓦斯超限事故，需从两方面着手解决，一方面是减少软煤层中瓦斯含量，另一方面是预防煤体片帮。

1、松软煤层施工瓦斯排放钻孔掘进区域经过有效预抽后，在掘进巷道遇软煤期间，应补充施工瓦斯排放钻孔，减少软煤中瓦斯含量。

瓦斯排放钻孔的效果是否明显，取决于钻孔孔径和钻孔有效影响半径，钻孔直径越大，其有效影响半径越大，排放瓦斯能力越强。

通常钻孔有效影响半径为钻孔直径的4～5倍，当钻孔孔径为75mm时，有效影响半径0.4～0.5m。

钻孔施工长度一般为10m。

如图1示，矿井在生产实践过程中软煤层内瓦斯排放钻孔直径75mm，钻孔布置间排距0.4m，钻孔深度10m，排放时间不少于4h。

综放工作面瓦斯治理技术措施1. 背景介绍在煤矿生产过程中，由于煤层中含有大量的甲烷气体，当煤层被开采时，甲烷就会逸出到工作面上，形成瓦斯。

这些瓦斯如不及时处理，会对矿工身体健康和矿井安全产生重大威胁。

因此，对工作面瓦斯进行治理技术的研究和采取措施是非常必要的。

2. 治理技术措施2.1. 瓦斯抽放技术瓦斯抽放技术是一种在煤矿开采过程中，通过钻孔、井道等措施，将工作面上的瓦斯抽放出来，然后集中处理的技术措施。

其优势在于能迅速有效地降低工作面瓦斯浓度，提高矿井的安全系数。

目前，瓦斯抽放技术已经发展成为一项成熟的技术：一方面，设备合理、研发技术先进，提高了效率和安全系数；另一方面，行业规范逐步健全，进一步强化了瓦斯抽放的意义。

2.2. 多层吸附钻孔技术多层吸附钻孔技术是一种对综放工作面的治理措施，主要通过钻孔将瓦斯集中排放，并同时进行吸附处理。

该技术可将瓦斯从煤层吸附到高比表面的物质上，使其不再释放到矿井内，从而提高了安全系数。

该技术应用较为广泛，具有经济、实用和高效的特点。

2.3. 瓦斯抽放管理技术瓦斯抽放管理技术包括：瓦斯抽放管道系统、稳流高效单突矿用风机、瓦斯抽放自动控制技术等。

这些技术的应用，可以区别于传统的石油设备，实现快速高效地处理瓦斯。

同时，其自动控制技术，能够实现自主控制瓦斯管道的等制，进一步提高了矿井的可靠性。

3. 技术措施的优势综合上述几种技术措施，在治理工作面瓦斯过程中就能够大幅降低瓦斯浓度，提高矿工的工作安全性。

特别是一些新型技术的应用，能够进一步提升工作面瓦斯管道系统的整体效率，让煤矿的安全评估更为可靠。

4. 结论综放工作面瓦斯治理技术措施具有重要意义，与理论研究和技术应用等方面有密切联系。

在如今这个时代，高效的治理技术是实现安全生产的有力保障。

同时，煤矿将不断应用新技术、优化治理措施，以不断提高工作面瓦斯治理的可靠性、安全性和有效性。

瓦斯综合治理目标为加强我公司瓦斯防治工作，坚持以人为本，超前防范，综合治理的原则，以防范瓦斯事故为重点，以杜绝重特大事故、减少伤亡人数为目标，坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，依照上级煤炭管理部门指示，遵照执行“通风可靠、监控有效、管理到位、抽采达标”的指导原则，强化管理，落实责任，消除重大事故隐患，完善防范措施，推进瓦斯治理工作，为确我煤矿安全生产奠定基础，结合我矿实际，特制定瓦斯综合治理工作目标。

一、瓦斯综合治理目标1、按期完成“通风可靠、监控有效、管理到位”的瓦斯综合治理示范矿井创建工作；2、建立以矿长为瓦斯治理工作责任体系的实施机构，建立以总工为核心的技术管理体系；3、健全各项规章制度并贯彻执行，提高瓦斯治理工作水平及从业人员安全素质；4、改善安全生产条件，完善安全设施投入及技术装备；。

5、坚决杜绝各类重大瓦斯事故的发生。

二、实施瓦斯治理目标的工作内容依照瓦斯治理示范矿井建设标准，结合我矿实际将制定瓦斯治理建设实施方案，我矿为低瓦斯矿井遵照“通风可靠、监控有效、管理到位”的治理标准，具体实施如下工作：一）、通风可靠严格按照设计合理科学布置采掘工作面，回采工作面采用正规采煤方法，淘汰非正规采煤方法，确保系统完善，运行可靠。

加强矿井通风设施管理，确保通风系统合理可靠，采区有完善的独立通风系统，保证采掘工作面及各用风地点风量满足安全生产的需要，严禁串联通风。

二）、监控有效加强矿井瓦斯监测设备和仪表管理，做好设备和仪表的安装、调试和标校、维修工作，配备必要的操作人员和管理人员，建立各类台帐、记录和报表制度，实现安全监控系统数据准确、报警及时、断电可靠，及时进行井下监测装置及其部件的检查、更换、推移和维护，确保系统正常运行。

准确掌握井下瓦斯检测数据情况，以确保及时处理瓦斯异常问题，防范杜绝瓦斯事故的发生。

根据规定做好年度矿井瓦斯等级鉴定工作。

三）、管理到位建立健全瓦斯治理责任制和各岗位人员安全管理制度，矿长是瓦斯治理第一责任人，技术负责人负责矿井“一通三防”的技术管理。

浅谈“三软”不稳定煤层采煤工作面瓦斯抽放摘要：“三软”不稳定低透气性煤层顶板不稳定，易冒落；煤层松软，坚固性系数小，易片帮。

采煤时可能瓦斯瓦斯涌出量大，瓦斯运移规律复杂，瓦斯治理工作较困难。

有效合理的瓦斯抽放，对于瓦斯治理工作有很大的帮助。

1 矿井概况河南省义煤集团义络煤业公司主要开采二迭系山西组二1煤层，厚0～28.8m，平均5.48m。

该矿现开采的为“三软”不稳定煤层，煤层厚度变化大，遇到厚煤层时瓦斯涌出量成倍增加，并且随着开采深度的增加，瓦斯涌出量有明显增大。

该矿采用放顶煤采煤法，回采工作面上隅角易造成瓦斯积聚；下顺槽掘进时，瓦斯涌出量也有明显增大现象。

采煤工作面西、北部为采空区，东部为保护煤柱，南部为井田深部边界。

工作面倾斜长度120米，煤层顶底板为低透气性岩层，煤层透气性差，不利于本煤层瓦斯释放；煤层厚为3～13.3m。

煤层厚度变化大，遇到厚煤层时瓦斯涌出量增加，并且随着开采深度的增加，瓦斯涌出量有明显增大。

在采掘过程中瓦斯积聚在工作面采空区，在负压的作用下易造成工作面上隅角瓦斯积聚。

2 抽放方法该工作面煤层顶底板为低透气性岩层，煤层透气性差，不利于瓦斯释放。

煤层钻孔容易塌孔，经利用上下巷顺煤层打深孔（钻孔长度为工作面斜长的三分之二左右）试验，进行本煤层抽放时瓦斯浓度衰减速度过快。

在采煤及放顶过程中瓦斯大量涌出到采空区，聚集到采空区上部，经测量在该矿井瓦斯来源中采空区瓦斯涌出占有相当大的比例。

在采煤时邻近煤层、未采煤层、围煤柱和工作面丢煤中都会向采空区涌出瓦斯，所以进行采空区瓦斯抽放技术，是影响瓦斯治理的工作重点。

3 抽放工艺：3.1 抽放方式：由于该工作面上行通风的特点，瓦斯在风压的作用下，经过采空区裂隙通道瓦斯大量向上部移动，造成瓦斯聚集在采空区上部。

所以对工作面上部采空区进行瓦斯抽放可以有效的治理瓦斯。

该矿目前采用工作面上隅角埋管抽放、工作面上部打孔插管和工作面采后密闭石门采空区综合抽放方式。

高瓦斯松软煤层滑移支架放顶煤工作面瓦斯综合治理技术研究王国金（龙煤集团鹤岗分公司振兴煤矿，黑龙江鹤岗154100）摘要该文介绍高瓦斯矿井如何采用煤层预抽穿层钻孔、顺层钻孔、走向高位孔，走向仰斜钻孔、采空区抽放钻孔，以及上隅角埋管等综合抽采技术对滑放工作面进行瓦斯治理。

关键词滑放工作面综合治理先抽后采效果验证中图分类号TD712+．54文献标识码B振兴煤矿为斜井片盘集中石门开拓方式，现有采煤工作面2个，煤掘工作面4个，岩掘工作面5个。

通风方法为压入式通风，通风方式为中央并列式。

1抽放系统概况振兴矿地面永久瓦斯抽采系统于2008年1月建成，安装两台SKA－520型水环式真空泵，额定瓦斯抽放能力235m3/min。

井下移动泵站内设4台移动泵，其中2台SKA－303型，额定流量53m3/min，2台2BEA－353型，额定流量90m3/min。

2工作面基本情况及回采工艺采煤一区走向310m，倾向65m，平均煤厚8．1m，地质储量30万t，瓦斯含量7m3/t．采煤二区走向100m，倾向40m，平均煤厚8．1m，地质储量6万t，瓦斯含量8m3/t。

两个工作面全部采用后退式滑移支架放顶煤一次采全高，顶板全部垮落采煤法。

3工作面瓦斯涌出形式及治理手段采煤一区、采煤二区工作面瓦斯来源有3个，即本煤层采空、开采层及邻近层采空瓦斯涌出。

工作面瓦斯综合治理方法即工作面开采前以预抽为主，开采期间采用交叉立体管网式抽放方式，预抽分为顺层钻孔、穿层钻孔及高位钻孔抽采技术，即在采面开采前及开采期间对开采区域煤层进行瓦斯抽放，开采期间瓦斯治理分为上隅角埋管、仰斜钻孔抽放、高位钻孔抽放、采空区抽放技术。

3．1运输机道顺层钻孔抽采技术工作面运输机道预抽钻场沿煤层倾向每隔40 60m向回风道施工顺层钻孔，孔深110 130m，每个方位钻孔分为两层（高、低位），全孔处于煤层内部，以保*收稿日期：2011－08－16作者简介：王国金，年龄45岁，工程师，1989年毕业于抚顺煤炭工业学校，现在龙煤集团鹤岗分公司振兴煤矿抽放消火区工作。

综采工作面瓦斯治理设计会审单位技术科：安监处：调度所：机电运输管理一科：抽采通风区：综采一队：信息工区：通风副总工程师：矿总工程师：会审意见2341（3）综采工作面瓦斯治理设计一、工作面概况2341(3)工作面位于F5逆断层上盘东二下部采区，东部为F5逆断层，南部为13-1煤层实体；西部为东二下山采区系统巷道，北部为2341(3)收作面；对应下部2371（1）工作面已回采（2010年10月收作）。

工作面标高为-585～-638.8m，走向长1139.1～1121.1/1130.1m，倾斜宽174.5m，煤层倾角5 o～16 o /9o，煤层厚度4.23～6.7/5.78m，可采储量1506201.7吨；本面13-1煤层赋存稳定， 13-1煤:黑色，以粉末状、片状为主，半亮型。

平均厚5.78m；工作面局部发育1～2层夹矸，厚0.44～0.75m。

我矿13-1煤层具有爆炸危险性和自然发火性，爆炸指数37～40%，自然发火期3～6个月。

二、瓦斯涌出量计算采用分源预测法计算2341（3）工作面的瓦斯涌出量。

根据公式：q=q本+q邻q本=K1*K2*K3*K4*K5*（M/m）*（X0—X c）q邻= K6* q本式中：q—回采工作面相对瓦斯涌出量（m3/t）q本—本煤层相对瓦斯涌出量（m3/t）q邻—邻近煤层相对瓦斯涌出量（m3/t）K1—围岩瓦斯涌出系数，全部垮落法取值=1.2K2—工作面残煤瓦斯涌出系数，取值=1/工作面回采率K3—掘进工作面预排瓦斯影响系数，取值=（L-xb）/L，式中L为工作面长度，b 为巷道宽度，x为预排系数，x=3～4K4—不同通风方式的瓦斯涌出系数（U型通风取值=1.0，Y型通风取值=1.3～1.5。

）K5—本煤层抽采瓦斯影响系数，取值=1.1～1.5，具体：顺层孔抽采取值=1.05～1.1；老塘埋管取值=1.2～1.3；顶板或穿层钻孔取值=1.2～1.3；巷道抽采取值=1.2～1.4；综合抽采取值=1.3～1.5K6—邻近煤层抽采瓦斯综合影响系数，我矿13槽一般取0.15M、m—本煤层的煤层厚度与回采高度（m）X0、Xc—本煤层的残存瓦斯含量（m3/t），一般取Xc =0.15 X0根据资料分析，2341（3）底抽巷（标高-630m）对13-1煤层实测瓦斯压力4.7Mpa，含量9.6m3/t；因该面保护层2371（1）工作面已于2010年9月收作，截止2012年3月2日，被保护层工作面2341（3）工作面的预抽率为76.7%，残余瓦斯含量4.5m3/t，残余瓦斯压力0.28Mpa，该面抽采方式为综合抽放，因此计算得出：该面瓦斯涌出量为：q本=1.2×（1/0.95）×…（174.5-（5.4+5.4）×4）/174.5‟×1.0×1.3×（5.78/5.78）×（4.5-0.15×4.5）=4.1m3/t根据分源法分析邻近块段的瓦斯涌出量;q邻=0.15×q本1.3=0.15×4.1=0.6 m3/t。