瓦斯抽采系统逐级管控提升抽采浓度在余吾煤业的应用

田新亮

(潞安矿业集团公司 通风处，山西 长治 046204)

潞安集团下属余吾煤业公司是一座高瓦斯矿井，瓦斯问题严重制约矿井的安全生产。矿井主采3号煤层，属低透气、强吸附、难抽放煤层，平均瓦斯含量8.51 m3/t，瓦斯治理工作尤为重要，由于地面瓦斯抽采泵站抽采管道瓦斯浓度偏低，严重制约矿井瓦斯治理效果和瓦斯发电利用，为了提升瓦斯治理及瓦斯利用效果，提高瓦斯抽采浓度(下文简称提浓)工作势在必行。

1 提浓方向

井下部分巷道内存在前期已经施工过的区域预抽钻孔，因抽采时间较长，部分钻孔存在串孔、漏气等影响抽采效率现象，从而导致钻孔浓度偏低，抽采效果差。因此将老旧钻孔处理列入提浓重点工作方向，首先从源头钻孔管控提升瓦斯抽采浓度，再对钻孔并网管、汇流管进行排查，减少漏气并及时处理容易积水的汇流管，最后优化抽采管路系统，完全实现高低负压分源抽采，确保抽采泵站浓度提高并稳定[1]。

2 提浓措施

2.1 巷道内抽采系统全面排查

1) 排查抽采管路是否存在漏气，若存在漏气，立即处理保证管路完好不漏气；

2) 检查钻孔并网情况，保证连接处皮垫、“U”型销齐全；测嘴螺纹处用生胶带缠绕，密封不漏气；

3) 检查汇流管是否水堵或煤堵，若存在问题立即处理；

4) 检查放水器是否完好，保证放水器能正常使用不漏气。

2.2 排查结果原因分析及措施实施

1) 核实抽采管路系统存在问题，优化抽采系统，确保各支管末端负压合理，同时实现高低负压分源抽采。

2) 保证抽采系统完好后，对巷道内所有抽采单孔进行观测，并详细记录钻孔信息，建立电子台账，并根据抽采钻孔信息台账，对浓度降低明显或者浓度低于5%的抽采钻孔，进行全面“体检”并分析原因。最后采取关闭截止阀至5°的“减流”措施对该钻孔进行小角度带抽。

3) 抽采钻孔抽采高压管、汇流管堵塞造成浓度偏低，立即拆卸用高压水冲洗，然后再并网带抽。若属于钻孔之间串孔，需分析原因并查明钻孔串孔情况，最后保留串孔中浓度较高的钻孔。

3 提浓效果分析

余吾煤业对8个工作面采用堵漏、放水、减流等措施提浓，分别是：N1101综采工作面、N2103胶带巷、N2203回风巷、N1105胶带巷、N1105回风巷、S2108工作面、S5203胶带巷、东翼辅运巷，下面以N1101综采工作面实施情况进行分析。

3.1 N1101胶带巷支管浓度变化情况分析

N1101胶带巷前1 700 m段巷道瓦斯抽采浓度采取措施后从8%提升至最高22.8%，浓度提升了14.8%，提升率为185%，提升效果明显，目前浓度稳定约在20%(见图1)。

图1 N1101胶带巷前1 700 m段巷道抽采浓度变化曲线

N1101胶带巷后900 m段巷道瓦斯抽采浓度采取措施后从13%提升至最高19.2%，浓度提升了6.2%，提升率为47.69%，提升效果明显，目前浓度稳定约在19%(见图2)。

图2 N1101胶带巷后900 m段巷道瓦斯抽采浓度变化曲线

3.2 N1101回风巷支管浓度变化情况分析

N1101回风巷前1 000 m段巷道瓦斯抽采浓度采取措施后从3.6%提升至最高8.2%，浓度提升了4.6%，提升率为127.7%，提升效果明显(见图3)。

图3 N1101回风巷前1 000 m段巷道瓦斯抽采浓度变化曲线

N1101回风巷后1 200 m段巷道瓦斯抽采浓度采取措施后从13.6%提升至最高19.6%，浓度提升了6%，提升率为44.12%，提升效果明显，目前浓度稳定约在19%(见图4)。

图4 N1101回风巷后1 200 m段巷道瓦斯抽采浓度变化曲线

3.3 N1101胶带巷支管瓦斯抽采纯量变化情况分析

N1101胶带巷前1 700 m段巷道瓦斯抽采纯量从2.95 m3/min提升至最高4.32 m3/min，抽采纯量提升了1.37 m3/min，提升率为46.44%，提升效果明显，纯量稳定约在4 m3/min(见图5)。

图5 N1101胶带巷前1 700 m段巷道瓦斯

N1101胶带巷后900 m段巷道瓦斯抽采纯量从6.83 m3/min减低至6.19 m3/min，主要原因是该工作面正在回采，有大量钻孔回收，从而导致后半段瓦斯纯量下降，纯量稳定约在6 m3/min(见图6)。

图6 N1101胶带巷后900 m段巷道瓦斯抽采纯量变化曲线

3.4 N1101回风巷支管瓦斯抽采纯量变化情况分析

N1101回风巷前1 000 m段巷道瓦斯抽采纯量从1.27 m3/min提升至最高2.27 m3/min，提升了1 m3/min，提升率为78.74%，提升效果明显，纯量稳定约在2.2 m3/min(见图7)。

图7 N1101回风巷前1 000 m段巷道瓦斯抽采纯量变化曲线

N1101回风巷后1 200 m段巷道瓦斯抽采纯量从7.15 m3/min减低至6.88 m3/min，主要原因是该工作面正在回采，有大量钻孔回收，从而导致后半段瓦斯纯量下降，纯量稳定约在6.5 m3/min(见图8)。

图8 N1101回风巷后1 200 m段巷道瓦斯抽采纯量变化曲线

3.5 N1101工作面预抽钻孔瓦斯抽采纯量整体变化情况分析

采前预抽钻孔在回收了150个钻孔的情况下采取措施后抽采纯量从16.87 m3/min提升至最高19.67 m3/min，纯量提升了2.8 m3/min，目前纯量稳定约在18.5 m3/min(见图9)。

图9 N1101工作面预抽钻孔瓦斯抽采纯量变化曲线

3.6 中央区瓦斯泵站提浓提效效果及发电情况分析

中央区瓦斯泵站从井下开展提浓提效工作以来，瓦斯浓度从5%提升至最高8.9%，浓度提升了3.9%，提升效果明显，浓度稳定约在8.5%(见图10)，中央区瓦斯发电日均发电5万度。

图10 中央区瓦斯泵站浓度变化曲线

4 结 语

通过对抽采瓦斯浓度低的钻孔采取提浓措施，均能明显提高瓦斯抽采浓度，保障了矿井的安全生产。