积极探索最佳的瓦斯抽放方法确保煤矿安全生产的实现.doc

1、积极探索最佳的瓦斯抽放方法确保煤矿安全生产的实现摘要：随着矿井深度的不断增加，煤层瓦斯含量和瓦斯涌出量也在不断增加，在目前开采技术条件下的瓦斯综合治理工作就显得尤为突出，目前瓦斯治理的手段虽然很多，但首选还是以瓦斯抽放治理为主。首先要了解瓦斯的来源、瓦斯的特性，回采工艺、工作面顶板的管理方法选取最佳的瓦斯抽放方式，达到安全生产的目的。 关键词：瓦斯来源；瓦斯涌出；瓦斯道；抽放成本 中图分类号：TQ517.5 文献标识码：A 文章编号： 随着矿井开采浓度的不断增加和开采强度规模的不断增大，瓦斯、火灾等自然灾害也日趋严重，给安全生产带来新的挑战。如何提高矿井瓦斯抽放量问题已成为采煤工作面瓦斯治理的

2、根本问题，也是国内外正在探求的技术问题。下面就如何改进抽放方式而抽取高浓度瓦斯问题谈几点意见。 一、瓦斯抽放的难点问题 目前国内外正推广高效放顶煤技术，而相伴产生的瓦斯管理问题就显得尤为重要，由于开采深度不断增加，吨煤瓦斯涌出量呈线性增长，有的工作面仅靠简单原始的小型移动抽放泵和采空区埋管及一般钻孔联合抽放已无法保证规程及安全生产要求，因而不可避免造成靠专业人员死看死守勉强对付生产的消极被动局面，恶性循环，不但危险而且严重限制了生产规模。再者，矿井瓦斯抽放设备尽管能力够用，但由于没有科学合理布置抽放方式，结果仍然起不到提高安全生产能力的预期效果。因此，如何安排抽放工程及参数、抽取高浓度瓦斯问题

3、就成为当前国内外以及我公司矿井的当务之急。 二、综放、综采工作面瓦斯来源分析 综放工作面瓦斯来源于所开采煤层的赋存条件及开采技术条件有密切联系。 1、工作面瓦斯来源 每一回采工作面瓦斯基本来源可分为开采层、邻近层（包括围岩） 。 （1）开采层瓦斯由四部分组成：A、采落煤炭的瓦斯涌出 q1；B、放落煤炭的瓦斯涌出 q；C、工作面煤壁（包括支架上部煤壁）瓦斯涌出 q3；D、工作面所丢失煤炭的瓦斯涌出 q4。 （2）邻近层瓦斯涌出，包括受采动影响的工作面上临近 q4 和含瓦斯岩层的瓦斯涌出 q5。 2、综采综放工作面瓦斯涌出特点 综放工作面采高比分层或普通机采的采高大，高产高效，但煤炭回收率偏低。

4、（1）在工作面推进速度和开采煤层的瓦斯含量相同情况下，综放面的绝对瓦斯量会大幅度增加。 （2）开采层相对瓦斯涌出量减少。 3、综放面瓦斯涌出量预测 依综放面瓦斯涌出量预测研究成果，一次采全高瓦斯涌出量可按下式计算： q=q 开+ q 邻 q 开=K1K2K3m/M(xo-xc) q 邻= K4(LmiriXiKi+Qi)/A Ki=100-0.47H/M-84.04h/L 式中：q-综放面瓦斯涌出量，m3/t; q 开 、q 邻-开采层、邻近层瓦斯涌出量，m3/t; K1-围岩瓦斯涌出系数，一般可取 1.2K2-工作面丢煤系数，取回采率的倒数； K3-巷道顶排瓦斯影响系数，K3=（L-2h）L

5、； K4-邻近层瓦斯抽放影响系数，抽放时 K4 取 1.2，不抽放时 K4 取1； L-工作面长度，m； -综放面平均推进速度，m/d; mi-第 i 邻近层煤层厚度，m； ri-第 i 邻近层煤层厚度，t /m3； Xi-邻近层瓦斯含量，m3/t； Qi-第 i 邻近层间含瓦斯岩层平均瓦斯涌出量， m3/ d； Ki- 第 i 邻近层瓦斯排放率，%； h-掘进巷道预排等值宽度，m（可参照=0.808T0.55，T 为煤炭暴露时间，单位为 do） ； xo-煤层原始瓦斯含量，m3/t； xc-采落煤炭运到地面时残存瓦斯含量，m3/t； H、m -邻近层至开采层距离及开采层高度，m； A-工作面

6、平均日产量，t； M-开采煤层采高，m； 三、近几年来矿井瓦斯抽放进展情况 自 1998 年恒大公司 5310 工作面开采以来，工作面瓦斯问题就一直困扰着我们，制约并威胁工作面安全和单产。理论上及外局的成功经验表明，10 倍左右的采高较为适合。 我公司煤矿 5322 综放工作面采高 2.0m，那么瓦斯道高位垂高可定为1520m。最近阜新矿业集团有可以借鉴的情况。如清河门矿 231 北六路，由于与地方小煤矿新发煤矿（垂高 80 m 左右） ，发生裂隙透气关系，瓦斯在负压及自然风压的作用下，上移并通过小矿排除，使原本瓦斯较高的 231 北六路瓦斯浓度降低。事实说明，只要我们准确地判断出高位瓦斯道位

7、置，抽放的瓦斯浓度将进一步提高。 四、高位瓦斯抽放原理 高位瓦斯抽放方式是根据瓦斯气体比空气轻，悬浮于空间顶部的物理性质，又由于煤层透气性差，难于抽放，只能通过高位裂隙渗透，在压力作用下，吸入抽放管路。 五、高位瓦斯抽放与本煤层钻孔抽放之间经济技术比较 高位瓦斯道、本煤层瓦斯抽放方法技术经济对比 1、高位瓦斯抽放方式 （1）走向高位岩巷抽放，即瓦斯道沿顶板走向布置，高度约 10 倍采高。 （2）倾向高位岩巷抽放，即沿倾斜方向每隔 200m 布置一个岩巷，高度约 10 倍采高。 （3）穿层高位钻孔抽放，即钻孔终孔点位于 10 倍采高处。 2、本煤层钻孔抽放 (l)顺层平行钻孔抽放。沿风道布孔，孔

8、间距 10m，孔长 70m。 (2)顺层倾向平行钻孔抽放。沿风道布孔，向切眼方向倾斜，孔间距10m，孔长 70m。 3、几种高位瓦斯道抽放方式在技术上优缺点比较。 上述瓦斯抽放方式中，高位瓦斯抽放方式优于本层瓦斯抽放方式，可在今后瓦斯抽放工作中加以尝试。 最好的抽放方法为走向高位瓦斯道，倾向高位瓦斯道和后开气式瓦斯道次之，但投资少于前者，效果最差的是高位钻孔抽放。 3、降低高位瓦斯抽放道成本的基本方法 （1）抽放的高浓度瓦斯再利用； （2）缩小高位瓦斯抽放道断面； （3）在保证工程质量的前提下，尽可能简化支护材料； （4）可优先选取尝试高位倾向瓦斯道抽放。 六、结论 高位瓦斯抽放方法今后在高突矿井尝试运用，这种瓦斯抽放方法不但适用于综放工作面，而且也适用于综采工作面。 参考文献： 1.矿井通风与安全 中国矿业大学出版社王德明 2、 现代煤矿“一通三防”与事故防治新技术作 者：李华,出版社：中国煤矿学院出版社 作者简介：刘志鹏（1975） ，男，辽宁阜新人，通风工程师，毕业于抚顺煤炭工业学校通风专业，现任阜新矿业集恒大公司通风科工程师。