杜儿坪矿68305工作面瓦斯分析及治理

代雪锋

摘 要：68305综采工作面位于杜儿坪矿北三十五尺盘区，属于高瓦斯盘区，瓦斯治理难度比较大，工作面采用“U型”通风方式，通过对68305工作面进行瓦斯来源进行分析，采取一些措施降低瓦斯涌出量，达到杜绝工作面瓦斯超限的目的。

关键词：高瓦斯；瓦斯治理；瓦斯超限；瓦斯处理

1 工作面概况

工作面走向长1128m，采长236m，平均采高4.8m，可采储量147万吨。根据北三盘区已回采的8#煤层及相邻工作面回采期间，结合分源预测法计算结果，预计68305工作面回采期间绝对瓦斯涌出量为43m3/min，其中风排瓦斯涌出量预计为15m3/min，抽采瓦斯量为28m3/min，抽采率为65.1%。

2 瓦斯来源分析

2.1 开采层（包括围岩）瓦斯涌出分析

68305工作面所属北三8#煤盘区，原始吨煤瓦斯含量为6.94～10.98m3/t，平均为9.71m3/t。工作面回采期间，卸压区煤层压力受采动影响重新分布，煤层中瓦斯解吸量增大，致使开采层（包括围岩）瓦斯向工作面涌出量增大。

根据下式计算68305工作面开采层（包括围岩）的相对瓦斯涌出量：

q开采=k1×k2×k3×m/M×（Wo-Wc）

其中：q开采-回采工作面开采层相对瓦斯涌出量，m3/t；k1-围岩瓦斯涌出系数，取1.3；k2-工作面丢煤瓦斯涌出系数，取1.09；k3-采区内准备巷道预排瓦斯对开采层瓦斯涌出影响系数，系数k3按下式确定：k3=（L-2h）/L；L-工作面长度；h-巷道瓦斯预排等值宽度，取12.4m；m-开采层厚度，取各煤层的平均厚度；M-工作面采高，取4.8m；W0-煤层瓦斯含量，取9.71m3/t；Wc-运出矿井后煤的残存瓦斯含量，取2.73m3/t；

则开采层相对瓦斯涌出量为：

Q开采=k1×k2×k3×m/M×（Wo-Wc）

=1.3×1.09×（236-2×12.4）/236×5.28/4.8×（9.71-2.73）=9.78m3/t

根据68305工作面日产量为4501t计算，68305工作面开采层（包括围岩）绝对瓦斯涌出量为Q本=9.78×4501÷1440=30.56m3/min。

则开采层（包括围岩）瓦斯涌出占68305工作面绝对瓦斯涌出量的比例为：

η=Q本/Q绝8#=30.56m3/min÷43m3/min=71.07%

式中：Q绝8#-8#煤层68305工作面预计瓦斯绝对涌出量。

根据以上计算，68305工作面在回采期间，开采层（包括围岩）瓦斯涌出量占68305工作面绝对瓦斯涌出量的比例为71.07%。

2.2 上、下邻近层瓦斯涌出及采空区瓦斯积聚分析

（1）上邻近7#煤层厚度分别为1m，距8#煤顶板层间距为

31.62m～22.98m，7#煤处在8#煤冒落带范围内，工作面回采期间，7#煤层全部冒落，落煤瓦斯以及采空区遗煤瓦斯大量积聚在工作面采空区并涌向工作面。（2）下邻近层9#煤层煤厚平均为3.3m，层间距平均为1.7m，68305工作面回采期间下邻近层9#煤层受采动影响，原始煤层压力平衡遭到破环，大量卸压瓦斯经底板涌向68305工作面。

3 通风系统

工作面采用“U型”通风方式（即工作面采用68305机轨合一巷进风，68305回风巷回风）

4 抽采工程

针对工作面瓦斯来源，在工作面采取以下瓦斯抽采措施，降低工作面回采期间的瓦斯涌出量。

4.1 本煤层钻孔抽采

在68305机轨巷和68305回风巷停采线至切眼范围内施工本煤层瓦斯抽采钻孔，孔深为220m，孔径为113mm，间距为5m，对工作面本煤层进行采前预抽和回采期间的边采边抽。本煤层瓦斯抽采量为4.5m3/min。

4.2 高位顺层钻孔和高抽巷巷道抽采

在68305高抽巷内向68305回风巷侧施工钻孔，孔深为90m（钻孔伸入68305采空区120m），孔径为113mm，间距为10m，垂直于工作面走向，钻孔终孔层位距8#煤顶板分别为45m、50m，对68305工作面裂隙带内瓦斯进行高抽巷巷道密闭抽采。高抽巷瓦斯抽采量为20m3/min。

4.3 底抽巷本煤层瓦斯抽采

68305底抽巷本煤层钻孔由68305底抽巷向68305工作面方向施工，抽采工作面下临近层瓦斯。底抽巷瓦斯抽采量为1.0m3/min。

4.4 上隅角埋管抽采

在68305工作面回风巷铺设一趟Ф450mm瓦斯抽采管路，对接至68305移动泵站。用移动泵抽采68305工作面上隅角积聚的瓦斯，上隅角管子每隔3根管子抽采区负责断开抽采管路。上隅角瓦斯抽采量为1.5m3/min。

4.5 横贯埋管抽采

在68305工作面回风巷与底抽巷的横贯内埋设Ф315mm瓦斯抽采管路，对接至68305底抽巷Ф315mm瓦斯抽采管路，通过分源抽采低浓系统进行抽采。横贯埋管瓦斯抽采量为1.0m3/min。

4.6 初采期间瓦斯治理措施

初采期间除68305工作面本煤层钻孔及68305底抽巷本煤层抽采钻孔外，在68305高抽巷向68305工作面切眼范围内施工10个高位顺层钻孔，钻孔交替施工，钻孔终孔位置距8#煤顶板分别为30m、35m，孔深90m，深入采空区120m。抽采工作面初采期间采空区冒落带积聚的瓦斯，保障工作面在初采期间的安全生产。

总之，通过采取一系列措施，68305综采工作面瓦斯得到有效治理，为杜儿坪矿北三十五尺盘区瓦斯治理提供了宝贵经验。

参考文献

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