“Y”型通风方式、沿空留巷技术与综合瓦斯治理措施的应用

张建斌

（华晋焦煤公司安监局，山西 柳林 033300）

“Y”型通风方式、沿空留巷技术与综合瓦斯治理措施的应用

张建斌

（华晋焦煤公司安监局，山西 柳林 033300）

沙曲矿24202工作面采用二进一回“Y”型通风方式、沿空留巷技术与综合瓦斯治理措施，有效解决采煤工作面上隅角和回风流瓦斯问题，取得良好效果。对二进一回“Y”型通风方式和沿空留巷技术的布置方式、原理、应用效果进行了分析、阐述。

Y型通风方式；沿空留巷技术；瓦斯综合治理措施

1 问题的提出

瓦斯问题是困扰高瓦斯矿井实施高产高效生产的一大难题。实践表明，工作面采空区瓦斯涌出量占工作面瓦斯涌出量的60%以上；传统的U型、U+L通风方式，由于采空区漏风携带采空区高浓度瓦斯汇集至工作面上隅角并由风流排出；无论采用高位钻孔、埋管抽放，还是利用高抽巷，都不能从根本上解决上隅角瓦斯超限和瓦斯积聚问题，严重影响采煤工作面的安全、高效生产。华晋焦煤公司沙曲矿的十几年在生产中，除了采用多种立体式瓦斯抽放新技术来降低瓦斯含量措施外，还积极探索新的通风方式，构建科学合理的矿井通风系统。经过多年实践、摸索，成功采用“Y”型通风方式和沿空留巷技术，较好地解决了采煤工作面上隅角和回风流瓦斯经常超限的问题。

2 24202工作面概况

24202 工作面为北二采区第二个工作面，为4号煤层，煤层厚度2.36 m～2.9 m之间，均厚2.56 m。因4号煤与3号、5号煤层都比较近，回采工作面的瓦斯涌出量，除来自本煤层外，还有来自邻近3号、5号煤层及围岩中的瓦斯会沿裂隙逸散到工作面。正常情况下，24202回采工作面绝对瓦斯涌出量为65 m3/min，4号煤层爆炸指数为21%～30%，具有爆炸性，4号煤层为三类不易自燃煤层。

24202 工作面属倾向长壁工作面，设计为两进一回，其中轨道巷和胶带巷进风，回风巷回风。轨道巷长1125 m，胶带巷长1100 m，工作面可采长度1 030m，工作面长210 m，可采面积0.18 km2，可采储量61.18万t。工作面采用倾向长壁后退式跟顶跟底全部垮落的综合机械化采煤方法。

3 “Y”型通风方式、沿空留巷技术及综合瓦斯治理措施

3.1 采用沿空留巷二进一回的Y型通风方式

工作面回采中，采用砌墙保留工作面辅助进风后部巷作为工作面回风巷，工作面实体内的上、下顺槽均进风，采用二进一回的Y型通风方式，见图1。由于工作面上、下巷均进风，工作面上隅角处于进风侧，解决了上隅角瓦斯超限问题；工作面实际通过风量较U型通风低，工作面上部及其上覆岩层卸压裂隙区，利于实现有效的采空区瓦斯抽采。

图1 24202工作面二进一回“Y”型通风方式示意图

3.2 顺层钻孔采前预抽本煤层瓦斯

24202工作面轨道巷、胶带运输机巷，每隔6 m沿煤层走向施工一个走向顺层钻孔，全部采用单向平行孔，见图2，抽采本煤层瓦斯。抽采瓦斯混合量30 m3/min～40 m3/min，瓦斯浓度30%，抽放纯瓦斯量约9.0m3/min～12.0m3/min（平均10.5）。

图2 24202顺层钻孔布置示意图

3.3 穿层钻孔采前预抽瓦斯

在回风巷中布置抽采上邻近层瓦斯钻孔，即在距停采线30m布置1号钻场，距切眼13 m结束，钻场间距10m，每组布置2个钻孔见图3，回风巷上邻近层钻孔开孔高度为1.8 m，钻孔倾角为38°和43°，钻孔过2号煤层0.5 m，孔深40.0 m和36.7 m，抽采瓦斯混合量20～30 m3/min，瓦斯浓度10%～20%，抽放纯瓦斯量约2.0m3/min～6.0m3/min。

图3 回风巷上向穿层钻孔布置示意图

3.4 采用高抽巷及高抽巷内布置倾向钻孔

采用倾斜高抽巷抽采采动卸压瓦斯，抽采2#煤层及保护层工作面采空区顶板富集区的卸压解吸瓦斯，见图4。24202工作面设计高抽巷15条，距切眼20m由回风巷布置第一高抽巷，其它高抽巷间距均为100 m。高抽巷由回风巷沿走向往煤层顶板方向施工，施工角度40°、长度60m，再沿倾向方向向被保护段施工15 m，高抽巷为半圆拱断面，规格2.4m（宽）×2.4m（高）。高抽巷布置5个向工作面方向的倾向钻孔，开孔高度1 m，与尾巷走向方位夹角为5°、8°、10°、13°和16°，钻孔倾角以-1°钻进。此法主要用于抽放上邻近层卸压瓦斯和采空区瓦斯，抽放瓦斯混合量80 m3/min，瓦斯浓度30%，抽放纯瓦斯量约24m3/min。

图4 高抽巷钻孔布置示意图

3.5 采空区埋管抽采高浓度瓦斯

考虑到沿空留巷Y型通风采空区上部积聚大量高浓度瓦斯，为保证较高的瓦斯抽采率，保证工作面本质安全型生产，设计留巷（回风巷）内布置两趟大直径（300 mm）抽放管路：一路接预留在回风巷封闭墙（距工作面位置50 m～100 m）的采空区抽采管路上；在胶带机巷留巷充填体内每间隔10m预留一直径300 mm抽采管，在留巷施工过程中，在每一分支管道上设置一个三通和闸阀，通过闸阀和三通连接到另一路留巷抽采瓦斯管道上。实现采空区高浓度瓦斯的埋管抽放，见图5。采空区埋管抽采瓦斯混合量100 m3/min～150 m3/min，瓦斯浓度8%～15 %，采空区抽采纯瓦斯量8.0m3/min～22.5m3/min。

图5 沿空留巷Y型通风采空区埋管布置示意图

4 应用效果及经验

华晋焦煤公司沙曲矿在24202工作面采用二进一回“Y”型通风方式、沿空留巷技术与综合瓦斯治理措施，取得良好效果；采煤工作面上隅角、回风流瓦斯通常情况下处在0.3%～0.8%之间,最高日产量达4000t。

应用经验如下：二进一回“Y”型通风方式、沿空留巷技术是煤与瓦斯突出矿井、高瓦斯矿井通风方式的较佳选择；在高瓦斯条件下，必须进行充分预抽，以减小风排瓦斯的压力；在工作面推进过程中，对尾部开路横贯要及时封闭，并采用抽放采空区瓦斯等综合治理手段；辅助进风巷与回风巷横贯间距不宜大于50 m；否则，上隅角瓦斯难以控制；机头下隅角老顶面积，不宜超过8m2。

Application of Y Style Ventilation Mode,Gob-side Entry Retaining Technology,and Integrative Measures of Gas Prevention

ZHANG Jian-bin
(Huajin Coking Coal Co.Supervision Bureau for Work Safety,Liulin Shanxi 033300)

24202 working face of Shaqu mine of Huajin Coking Coal Co.adopts two-intake-one-return Y style ventilation mode,gob-side entry retaining,and integrative measures of gas prevention;the upper corner of working face and vitiated air gas problems are solved.The paper presents the distribution mode,theory and application effect of the Y style ventilation and gob-side entry retaining.

Ystyle ventilation mode;gob-side entry retaining;integrative measures of gas prevention

TD712+.624

A

1672-5050（2010）10-0045-03

2010-08-25

张建斌（1970—），男，山西清徐人，本科，工程师，从事煤矿“一通三防”和安全管理工作。

徐树文