立体式抽采治理上隅角瓦斯的应用探讨

原波

摘 要：在煤矿区实际工作中，对上隅角瓦斯治理的基本措施，通过上隅角埋管抽采，采空区瓦斯工作面进风向截流抽采，降低上隅角瓦斯浓度以及工作面回风岗地位钻场高位孔，这些措施能够有效的提升上隅角瓦斯的管控效果。做好对上隅角瓦斯的综合治理，保障安全生产。结果显示，上隅角最大瓦斯积累浓度有0.69一直下降到0.4%，回风流瓦斯的浓度已经有最大的0.59%一直下降到0.38%。以上立体综合抽采措施有效的将工作面上隅角瓦斯的涌出量降低了很多，为了更加安全高效的生产提供了坚实的基础。

关键词：大直径钻孔;治理方法

伴随着当前机器设备的进一步发展，煤炭开采机械化进程加快，这样回采工作面采高很大，采长很大，走向很长，整个采空区面积很大，这些因素直接导致了上隅角瓦斯超出限度，无法保障工作的安全性。为了可以有效的防治上隅角瓦斯的积累，需要进一步优化通风的参数，保障工作的合理供风量，配合采用一些风障代替隔离墙，实现引流瓦斯的效果。在工作面上隅角瓦斯的积累主要来源就是工作面回风流携带着瓦斯和随着采空区涌出来的一些瓦斯累积而成的，这些瓦斯就是工作面上隅角瓦斯积累的主要来源，所以有效地控制回风流携带的瓦斯量，减少采空区才出的瓦斯量，这样能够从根本上对上隅角的瓦斯情况进行综合治理，属于治疗上隅角瓦斯超出限制的一种最根本的治理方式。基于此，本文针对立体式抽采治理上隅角瓦斯的应用进行以下相关的分析和研究。

1 上隅角瓦斯治理的基本措施

1.1 上隅角埋管抽采采空区瓦斯

上隅角埋管抽采主要的目的是为了可以封堵上隅角瓦斯的涌出点，工人认为设定的一个封闭式的空间，会导致采空区域和切眼多余的额一些瓦斯可以积累到上隅角的煤袋墙之内，进而通过埋管道额基本措施，这样才可以消除或者减少采空区域之内瓦斯涌出上隅角。

在上隅角开展埋管抽采采空区瓦斯的主要策略就是将内部利用木垛进行支护，这样可以保证抽采空间更充分。其次封堵要做到接帮接顶，袋和袋之间存在的缝隙千万不能存在，这样就可能会出现瓦斯外泄的现象，需要用黄泥进行密封。然后煤袋从上帮一直到工作面之后溜子槽外侧200-300mm呈现出45度的夹角的直线墙体;最重要的是抽采管一定要采取φ200mm钢丝缠绕于帮500mm、顶200mm处采取埋设抽采，其中2根设置在距离帮500mm、距离顶部200mm之处。另外一根设置在距离帮1000mm、距离顶部200mm之处着手瓦斯的抽采。结合这样的数据开展治理工作，能够让上隅角采空区的瓦斯得到有效的管控。

1.2 工作面进风巷截流抽采降低上隅角瓦斯积聚

在实施回采的过程中，要按照实际的情况将采煤工作面进行具体划分，可以将其划分为卸压带，应力集中带和原始应力这三大部分。因为受到采动的影响，区域盈利会大大的降低，卸压的范围之内煤层的透气性就会得到进一步的提升。根据相关的作者进行分析和研究，通常情况下回采面一直到前方20-30m的范围之内属于卸压带。

为了有效降低回采期间工作面涌出的瓦斯数量以及上隅角瓦斯的集聚程度，这时就需要在进风巷进行有效设计，进风巷距离工作面回采方向30m的范围之内，设置的卸压区域，然后进行抽采钻孔，这样主要是为了有效地避免施工钻孔而影响工作面整体开采情况。还可以提前在工作面前方60m的范围内进行施工钻孔。这样能够保障对工作面涌进上隅角的瓦斯实施截流，并且保障截流的效果。在钻孔施工的过程中，要意识到钻孔超前回采工作面20m，这样主要是为了减少对施工工作影响，提高工作的整体效率。其次钻孔的施工深度在40-60m之间，这样可以更加快速进行卸压区域指捏钻孔的基本工作效率，保证抽采的基本时间。

1.3 工作面回风岗地位钻场高位孔

随着工作面回采的实施，采空区的上方顶板部位一直都存有冒落带、裂缝以及弯曲下沉带。采空区之内的瓦斯通过上浮、运移，从而流向“三带”中的裂隙带。根据瓦斯运移的实际情况，可以在裂隙带的范围之内进行施工，低位钻场高位孔进行瓦斯的抽采，这样可以减少采空区涌向工作面上隅角的瓦斯量，使得最终的治理达到积极的效果。

采空区裂隙带的高度计算经验公式为：

公式之中的M主要代表工作面才高，M，a/b/c为待定的系数，取值表1所示。

通过在煤矿工作面回风岗的试验和调整，最终可以确定裂缝带范围为20-40m，进而可以降低位钻场高位孔设计终孔深度分别为25-35m两排。在设计的时候，要求两排高位孔的平距要相差至少20m，这样可以起到相互之间弥补的基本作用。

2 瓦斯抽采的基本情况

2.1 上隅角埋管抽采

上隅角埋管抽采工作中，对于上隅角埋管抽采是有一定要求的，只有结合这样的要求，做好相关的埋管抽采工作才能让最终的管控达到积极的效果。需要上隅角汇总管之内的瓦斯抽采流量和浓度都能够得到进一步的保证基本上可以稳定在0.5%之内，流量也可以达到65.94%m3/min，纯瓦斯抽采基本数量能够达到474m3/d。

2.2 进风巷卸压区本煤层钻孔

通过在回采面进风向卸风区域之间的施工本煤层钻孔或者是扇形的低位钻孔，进一步降低工作面机头位置范围之内的瓦斯涌出的数量，进而可以有效的提升会采面之内卸压区范围之内的本煤层钻孔瓦斯的基本抽采效果。扇形钻场汇总管内瓦斯抽采的浓度主要为20%，流量可以达到4.8m3/min，窜瓦斯抽采的基本數值可以达到126m3/d，这可以在很大程度上降低卸压区域之内媒体的瓦斯含量。

2.3 回风巷低位钻场高位孔

通过在回采回风巷施工低位钻场的高位孔可有效的控制采空区域指捏的瓦斯涌向上隅角，可以有效的降低上隅角积累的一些瓦斯量。实施低位的钻场高位孔之后，通过对高位钻场终孔高度的进一步控制以及优化，在很大程度上都可以提升瓦斯抽采浓度以及流量。通过进一步的优化，高位钻孔汇总管之内的瓦斯抽采量能够达到870m3/d。对于采空区域之内的瓦斯抽采以及相应的治理起到了非常重要的作用。

3 立体式抽采瓦斯治疗的效果

立体式瓦斯抽采治疗的最终效果考察，主要是通过对上隅角瓦斯集聚的相应变化情况和回风流瓦斯浓度的基本变化情况为主要的参考数值，当回采一直到680m开始进行立体的抽采，抽采的基本效果会越来越好。

4 结束语

综上所述，为了实现对煤炭区上隅角瓦斯量的有效控制，通过立体式的抽采，有效治理上隅角的瓦斯浓度。借助于实际情况科学的改善上隅角瓦斯浓度，能够取得良好的效果，实际治理中发现：上隅角最大瓦斯的浓度从0.69%一直下降到0.4%，工作面切眼到最高瓦斯浓度不会超过0.4%;回风流瓦斯浓度从最大值0.95%一直下降到0.38%。通过上述的立体式抽采的基本措施进行回执，表示这种方式能够有效的解决煤矿的回采工作面上隅角瓦斯超出限度这一问题，并且取得了很好的效果。

参考文献：

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