高抽巷技术在西铭矿48205工作面的应用

赵效中，王学栋，梁旺亮

(山西焦煤西山煤电集团公司西铭矿，山西 太原 030051)

高抽巷技术是当采煤工作面的顶板初次垮落时，邻近层及围岩内的瓦斯平衡受到破坏，由邻近层及围岩的瓦斯沿裂隙向采空区流动，受抽放负压的影响，进入高抽巷，将采空区内的瓦斯及时抽出。达到治理采空区瓦斯的目的。它是近年来国内外兴起的一种新型的处理瓦斯技术，具有抽采浓度高、抽采量稳定、安全可靠等特点。

西铭矿以往处理瓦斯的办法是采用本煤层抽放和裂隙带抽放技术相结合，该办法存在抽采率低的弊端，针对这种情况，对48205工作面瓦斯参数进行了检测，具体参数为：煤层瓦斯压力为0．42MPa，煤层透气性系数3．453 ～5．341 m2/(MPa2·d)，钻孔瓦斯流量衰减系数0．042 ～0．123 d－1，孔隙率 5．04 ～11．03%，百米钻孔瓦斯流量0．154 7 ～0．656m3/(min·hm)，游离瓦斯涌出量8．17 m3/t，通过分析，决定采用高抽巷治理瓦斯技术。

1 高抽巷布置

48205工作面高抽巷布置在8#煤上覆顶板炭质页岩层中，距8#煤垂直高38 m，内错平行于距皮带顺槽27 m(水平投影)沿煤层顶板布置。该巷从48207皮带顺槽内13 m位置垂直于48207皮带顺槽水平掘进5 m，然后以 10°向上掘进 70 m，再以 13．2°向上掘进80 m，进入炭质页岩层后水平送巷，巷道全长565 m。

施工结束后，采取密闭措施，在距巷道口45 m处岩石顶板较稳定段施工双层充填水泥砂浆密闭，巷道口砌筑一道永久密闭，并对密闭外5 m范围内巷道及墙体喷浆加固。此外，在密闭墙上安装一趟DN630 mm聚乙烯抽采管路，抽采管口位置距离密闭里墙体2 m，高度1 m，接入南二盘区瓦斯抽采系统。在高抽巷抽采管路上安设规格为开孔2/3的孔板流量计，用于抽采数据测量。

2 瓦斯抽采效果分析

48205工作面于2010年11月11日早班开始试采。瓦斯抽采参数检测周期间隔时间为2 h。通过对检测到的数据进行分析，得出了如下结论：

1)当工作面推进至原切眼煤壁19．6 m时，直接顶开始发生局部冒落，初始冒落段为11#架至32#支架，约33 m，呈松散冒落形状，此时高抽巷开始发挥作用，但抽出量不大。

2)当工作面推进至原切眼煤壁26 m时，老顶石灰岩层逐渐跨落，只余留上、下隅角区域未跨落，隅角区域顶板呈三角形悬顶形状，这时，高抽巷发挥作用明显，此时，工作面上隅角区域瓦斯浓度显著减少。

3)当工作面推进至距原切眼煤壁34 m时，上、下隅角区域全部跨落，上、下隅角区域基本充填密实，抽采量急速升高，至34 m时，可达到35 m3/min，而上、下隅角的瓦斯量却迅速降到了0．82%以下。

4)当工作面推进至距原切眼煤壁34 m以后，抽采量趋于稳定状态，平均达到35 m3/min，最大可达到45 m3/min。而回风流瓦斯浓度为0．45%，上、下隅角的瓦斯浓度为0．50%，工作面配风量也仅为2 598 m3/min，有效地保证了工作面的稳产高产，从根本上解决了48205工作面的瓦斯问题。

48205高抽巷抽采浓度与工作面推进距离关系图见图1。48205高抽巷抽采流量与工作面推进距离关系图见图2。

3 高抽巷技术优势

1)高抽巷技术特别适合高瓦斯区域瓦斯治理。抽采出的高浓度瓦斯不经过采煤及回风巷区域，从根本上消除了安全隐患。

2)高抽巷技术能有效控制采空区瓦斯向支架采场范围内涌出问题，较大程度上减轻了回采期间风排瓦斯压力;能够在支架后侧的采空区形成较强的负压场，彻底改变了采空区瓦斯的流经路线，驱使高浓度瓦斯流向高抽巷。

3)高抽巷布置在煤层顶板裂隙发育带范围，使用寿命较长，在工作面推进较远距离后，仍能从采空区内抽采大量高浓度瓦斯。

4)可以有效解决上隅角瓦斯隐患问题，只要将高抽巷的水平投影与皮带顺槽的距离控制在切眼长度的1/5范围内，就能彻底解决上隅角的瓦斯问题。

4 注意事项

1)该矿回采8#煤层时初次采用高抽巷，当前还处于实践摸索阶段，特别是内错距离、巷道层间距采用的是淮南瓦斯治理专家经验数值，最佳位置有待于进一步探索。

2)该矿高抽巷掘送时末端只送到切眼位置，未超过切眼长度。若超过切眼位置20～30 m的距离，可能初采时期就会释放其应有的效果。

3)该高抽巷距8#煤层顶板高差为38 m，符合按5～12倍理论计算要求，经理论分析，按11倍的采高计算巷道高差，取42 m左右距离可能抽采效果更好。

4)高抽巷施工要充分考虑煤层自然发火因素，杜绝因抽采瓦斯导致采空区遗留浮煤自燃，因此，须加强日常火灾监测。

5 结语

通过高抽巷的应用，提高了工作面的瓦斯抽放率，降低了工作面的瓦斯涌出量，改善了工作面的安全生产状况，使工作面始终处于正常生产状态;加快了工作面的推进速度，使工作面的超前压力影响保持在正常范围内，减少了工作面超前压力对两巷的影响，解决了回采期间的瓦斯威胁。

由于高抽巷巷道断面小，施工进度快，并且不需要施工抽放钻孔，因此，费用比较低，管理简单且安全，技术经济合理，抽放效果也比本煤层和裂隙带抽放等方法理想，将成为该矿解决综采工作面回采期间瓦斯问题的主要方法。有效地预防了瓦斯燃烧、爆炸、自燃等事故的发生。该技术的应用在高瓦斯矿井中，特别是在有煤层自燃倾向性的工作面具有较高的推广应用价值。