戊组煤层开采煤柱期间瓦斯防治技术的研究与应用

（平煤股份一矿防突科，河南 平顶山 467011）

一、戊组剩余煤柱工作面概况：

戊10-31100采面位于三水平戊一采区西翼下部，东邻戊一西翼回风下山、轨道下山、皮带暗斜井，西至一、四矿井田边界，南邻戊8-31080采面，北邻三水平丁戊二大巷煤柱。上部戊8煤层已开采，剩余采面外段上部戊8煤层由于受断层影响没有进行开采，煤柱段戊8煤层厚度1.4～2.2m，平均厚度为1.8m，戊9煤层厚度0.8～1.5m，平均厚度为1.2m，戊8煤层与戊9煤层间距2.5～15.7m ，平均厚度8.5m，戊9煤层与戊10煤层间距0.2～8.5m ，平均厚度4.6m。该工作面外段在断层附近，瓦斯可能会增大。

二、瓦斯防治技术方案的确定及实施

（一）戊组煤层过煤柱期间瓦斯防治技术方案的确定

根据计算该工作面外段相对瓦斯涌出量5.0m3/ t，其中开采层戊10煤层相对瓦斯涌出量2.08 m3 / t、邻近层戊8及戊9煤层瓦斯相对涌出量为2.92m3 / t，有近60%的瓦斯来源于上临近层，根据瓦斯来源分析，制定以下瓦斯治理方案。

1、采面风巷进行上隅角插管抽放。2、利用原戊8采空区作为高位瓦斯抽放巷进行插管抽放采空区瓦斯。3、向原戊8老塘施工抽放孔抽放采空区瓦斯。4、风巷施工高位迎面斜交钻孔抽放。5、下行通风方式抑制采空区瓦斯异常涌出。

（二）戊组煤层过煤柱期间高位迎面斜交钻孔瓦斯抽采布置方案及实施

根据我矿采煤工作面高位迎面斜交钻孔抽放经验，在采面风巷设计开采层钻场迎面斜交钻孔，戊8-31100停采线以外设计1#钻场，以后向外每60m一个钻场，布置到戊10-31100设计停采线以外60m范围，共布置7个钻场。戊8-31060采面每个煤柱停采线以外布置钻场，外部煤柱布置9个钻场、中部煤柱布置9个钻场、里段煤柱布置3个钻场。每个钻场内设计5个穿层钻孔，使用SGZ-ⅢA型钻机施工，孔径113mm，孔深80m，共设计穿层钻孔35个，孔深2500m，终孔距顶板位置设计在冒落带和裂隙带之间32.3范围内。

（三）戊组煤层剩余煤柱高位抽放巷瓦斯抽采布置方案及实施

根据戊组煤层采煤工作面巷道布置，上部戊8-31080、戊8-31060、戊8-31040、戊8-22220采面已回采，戊10回采过程中，过煤柱期间戊8、戊9煤层瓦斯将大量涌向采空区，因此利用戊8采空区当做戊10采面的高位抽放巷，抽取采空区上部裂隙带高浓度瓦斯，起到防止上隅角瓦斯积聚及回风流瓦斯高值、超限的作用。

（四）戊组过煤柱期间高位抽放巷密闭抽放布置方案及实施

根据我矿采煤工作面巷道布置，戊8-31080采面已回采，戊10-31100回采过程中，过煤柱期间戊8、戊9煤层瓦斯将大量涌向戊8-31080机巷采空区，因此利用戊8-31080机巷采空区作为戊10-31100采面的高位抽放巷，抽取采空区瓦斯，起到防止上隅角瓦斯积聚及回风流瓦斯高值、超限的作用。

三、开采戊8、戊10采面瓦斯治理参数对比及效果分析

开采上部戊8煤层期间，月产6-8万吨，风量1800m3/min，平均值0.44m3/min，风排量7.9m3/min，抽放量1.6-4.5%，绝对涌出量9.5-12.4m3/min，抽放率20-30%。

开采下部戊10煤层煤柱期间，月产6-8万吨，风量1800m3/min，平均值0.33m3/min，风排量5.9m3/min，抽放量5-9%，绝对涌出量10.9-14.9m3/min，抽放率50-60%。

四、结论与创新点

（一）主要结论

1.根据戊组煤层开采煤柱期间瓦斯防治技术方案设计，戊10过煤柱期间单孔及系统测试情况：系统瓦斯浓度平均6-13%，抽放混合流量80～120 m3/min，抽放纯瓦斯5～9 m3/min；过煤柱的期间的实际平均风量为1800 m3/min，回风流瓦斯平均0.33%，风排瓦斯为5.9 m3/min。以上通过风排及瓦斯抽放共解决瓦斯10.9～14.9 m3/min。

2.通过戊组煤层开采煤柱期间瓦斯防治技术方案的实施，采面上隅角瓦斯及回风流瓦斯得到有效的控制，回风流瓦斯未超过0.6%以上高值，从而加快了工作面的回采进度，解决了采面回采过程中上邻近层瓦斯大量涌入工作面发生瓦斯涌出异常造成瓦斯高值、上隅角瓦斯高浓度超限及回风流瓦斯超限事故的发生，实现了矿井安全、高效生产。

（二）创新点

通过戊组煤层开采煤柱期间瓦斯防治技术方案的实施，采面过煤柱期间上隅角瓦斯及回风流瓦斯得到有效的控制，解决了采面回采过程中上邻近层瓦斯大量涌入工作面发生瓦斯涌出异常造成瓦斯高值、上隅角瓦斯高浓度超限及回风流瓦斯超限事故的发生，从而加快了工作面的回采进度，实现了矿井安全、高效生产。大大提高了矿井原煤产量，根据研究的方案采取了切实可行的瓦斯治理措施，对提高矿井的总体效益具有十分重要的意义。并且为以后煤层组近煤层开采瓦斯防治提供治理依据，具有良好的经济及社会效益。