1、1香山矿戊 9022160 综采工作面上隅角瓦斯治理探索与实践摘要：本文介绍了我矿戊组综采工作面上隅角瓦斯积聚情况，分析了综采工作面上隅角瓦斯来源，确定了其瓦斯超限原因，采取了调整采区通风系统及增加风量、使用风障导风及黄泥袋封堵、安装高压瓦斯稀释器等综合治理措施，解决了上隅角瓦斯超限问题，为综采工作面上隅角瓦斯治理提供了经验。 关键词：综采工作面 上隅角 瓦斯治理 香山矿矿井瓦斯情况：矿井历年瓦斯鉴定结果为（瓦）斯矿井，矿井 2013 年瓦斯鉴定结果为相对瓦斯涌出量为 4.02m3/t，绝对瓦斯涌出量为 7.9m3/min。 戊 9-10-22160 综采工作面位于二水平戊二采区西翼，西起十一
2、矿西风井保护煤柱，东至戊组轨皮下山，其上为戊 9-10-22140 采空区（2012年 6 月回采结束） ，下限标高-500m，最高-440，最低-500：工作面范围：有效走向长：1166m；倾斜长：160m；平均煤厚：2.5 米左右；有效面积：189475m2；可采储量：63 万吨。 香山矿历经二次技改，2009 年引进了综采采煤工艺，先后采完了丁6-22092 工作面、丁 6-22121 工作面、丁 6-22110 工作面、戊 9-0-22110工作面、戊 9-0-22140 工作面。现在回采的戊 9-0-22160 工作面在生产过程中，由于随着矿井采深的增加，瓦斯涌出量也随之增大。戊 9
3、-0-222160 工作面上隅角和回风流中瓦斯超标现象频发，既不利于井下安全作业。加强戊 9-0-22140 综采工作面瓦斯治理被提上重要议事日程。经过技术部门的研讨，我矿决定采用在综采工作面利用封堵，导风帘、高压空气幕稀释等方法解决工作面采空上隅角及回风流瓦斯超限问题，取得了显著效果。 1 瓦斯涌出源分析 通过对综采工作面上隅角瓦斯源头的定位，笔者发现引起瓦斯超标的原因主要有以下几点： 1.1 综采工作面割煤量大，每个圆班最多割煤七刀，煤量达 2500 多吨，所以瓦斯涌出量增大，采空区范围大、有浮煤且基本连通着采空区，致使采空区瓦斯向该部位积聚。 1.2 由于机巷为锚网支护，综采工作面推进速
4、度快，为省事没有及时去处锚网牌，造成机巷老顶悬顶最长可达 10 米左右，风流经机巷悬顶区流向支架采空区后，含有高浓度瓦斯的乏风由上角处流出，致使上隅角处瓦斯积聚； 1.3 受回采工艺的影响，风道支架比溜子道支架滞后，导致风道上隅角处局部阻力过大，上隅角通风量小，最终造成瓦斯在采空区上隅角处积聚。 1.4 井下的通风形式通常为抽出式，综采面上隅角通风压力小，不利于排放采空区瓦斯，而戊 9-0-22160 综采面的通风形式为 U 型，可通过上隅角轻松排除采空区的瓦斯。 2 上隅角瓦斯治理技术 32.1 采取调整采区通风系统增加采面风量。香山矿通风方式是中央并列式，通风方法为抽出式。主要通风机选用两
5、台 FBCDZ-NO25 型对旋轴流式对旋风机，电机功率为 2250KW，电动机转速 740r/min，通风能力最大达 8880m3/min。目前矿井总进风量为 6169m3/min，总排风量为6209m3/ min，矿井有效风量率为 92.6%，由于我矿目前采掘布局为两个采区即丁组采区与戊组采区，每个采区各布置一个综采工作面、两个掘进工作面，一个开拓工作面，丁组采区瓦斯较小，而戊 9-0-22160 采面配风 1950m3/min，回风流瓦斯 0.6%左右，上隅角瓦斯最高可达 2%，该采面绝对瓦斯涌出量为 11-18m3/min，瓦斯来源其中有 60%70%来源于采空区，矿研究与 2013
6、年 10 月 16 日进行了矿井通风系统调整，实行了矿井分区通风，利用原来一套主扇服务丁组采区，原有主扇服务戊组采区，从而提高了矿井通风能力，戊 9-0-22160 配风到 2300m3/min，工作面回风流瓦斯下降到 0.3%左右，上隅角瓦斯下降并不明显，分析主要原因是采面风量加大，老空区瓦斯涌出较大，给上隅角瓦斯管理增加难度。 2.2 采用抽瓦斯风机抽排上隅角瓦斯。分析已采综采面上隅角瓦斯涌出量可以看出，初采期瓦斯涌出量通常较少，上隅角瓦斯积聚现象不明显；综采面向前推进百米后老顶跨落，致使采空区相互连通，大量瓦斯便要从上隅角排出，造成该部位瓦斯超标。鉴于此，综采面开工前，应将抽排局扇安装在
7、综采面回风侧距离 50m 处。从对戊 9-0-22140 综采面使用情况来分析，在综采面小于 2%的条件下，上隅角瓦斯排放量基本能满足作业要求，但真正起决定性作用的还是风机的安装位置及其进风端与上隅角之间的距离。另外，由于巷道断面对抽放风筒的影响，使得4风筒出现严重的积压现象，抽排效果达不到预期要求，而且抽排局扇负压小，必须装设在固定的位置才可发挥功效，这既不利于上隅角瓦斯排放，因而戊 9-0-22160 综采面并未应用该技术排放瓦斯。 2.3 采用引风障处理上隅角瓦斯。戊 9-0-22160 工作面回采之初，上隅角瓦斯浓度在 1-3%之间。回采过程中，瓦斯涌出异常，最大时回风上隅角瓦斯浓度为
8、 3%，回风流瓦斯浓度 0.8%；时常报警、断电直接影响到我矿的安全生产，而采取在上隅角打风障处理上隅角瓦斯，上隅角基本控制在 1%左右，但由于现场条件影响，风障管理难度大，上隅角瓦斯超过 1%现象普遍。 后经研究在上隅角切顶线处设置封堵墙，封堵墙为编织袋装黄泥，每移架一次重新封堵一次，有效阻断了老空瓦斯涌出。 2.4 利用风幕稀释上隅角瓦斯。戊 9-0-22160 工作面风量配到2300m3/min 时，工作面回风流瓦斯下降到 0.3%左右，上隅角瓦斯下降并不明显，上隅角瓦斯浓度在 1-3%之间。查找原因为采面在回采过程中，由于采面风量增加，老空区瓦斯涌出较大，给上隅角瓦斯管理增加难度。随后
9、对上下隅角切顶线进行封堵，效果明显，上隅角瓦斯浓度在 1-1.5%之间。但在回收上隅角时、瓦斯涌出异常，最大时回风上隅角瓦斯浓度1-3%之间。为切实解决上隅角回收时瓦斯问题，特引进 80 瓦斯稀释器，型号进气端直径（80mm） ，有效工作风压（0.350.70mpa）引射风量（30m3/min）重量（20kg）外形尺寸（2191063mm） 。 WX-80 型瓦斯稀释器的基本原理是“孔达效应” ，以压缩空气作为能源，压缩空气进入一特殊的径向环形空间后发生膨胀，空气流速大大提高，并且在流动中产生了负压和低压，最终进入设备的空腔。这样，使5压缩空气和诱导吸进的气体混合后在增压管内扩散，继而高速喷射
10、出去。诱导进入的气体体积最大能超过压缩空气体积的 17 倍。由负压而产生的高速气流轨迹以层状状态流动。在回收上隅角时开启瓦斯稀释器，上隅角瓦斯稀释到 0.5%0.8%之间，从而解决了上隅角回收时的瓦斯积聚问题，效果明显。 3 结束语 综采工作面的上隅角瓦斯治理，必须进行详细地原因分析，根据具体情况采取有针对性的综合措施。采取调整采区通风系统及增加风量，稀释了回风流的瓦斯浓度。通过生产实践证明，当工作面上隅角瓦斯浓度低于 2%时，采用抽瓦斯风机抽放上隅角瓦斯是一种安全、稳定、可靠的方法。构建引风风障及封堵老空区能够解决上隅角瓦斯超限，但工作面打风障不易管理，维护时常常与工作面回采相互干扰和影响，而且回收上隅角时瓦斯容易超限。利用瓦斯稀释器，可以彻底解决上隅角回收时的瓦斯超限问题：割煤时采取导风帘及黄泥袋封堵，对工作面采煤工艺影响不大。在回收上隅角时撤除封堵墙时及时打开瓦斯稀释器从而杜绝了瓦斯超限问题，为我矿综采面上隅角瓦斯治理提供了新的方法和思路。 参考文献： 1张永生.采煤工作面上隅角瓦斯超限原因分析及对策J.矿山压力与顶板管理，2005（02）. 2郭丽锋.浅谈登封矿区瓦斯治理现状对安全生产的影响及对策J.价值工程，2012（27）. 63薛进宏.上隅角瓦斯治理研究J.中小企业管理与科技（下旬刊） ，2009（10）.
