張建斌

（華晉焦煤公司安監(jiān)局，山西 柳林 033300）

“Y”型通風方式、沿空留巷技術(shù)與綜合瓦斯治理措施的應用

張建斌

（華晉焦煤公司安監(jiān)局，山西 柳林 033300）

沙曲礦24202工作面采用二進一回“Y”型通風方式、沿空留巷技術(shù)與綜合瓦斯治理措施，有效解決采煤工作面上隅角和回風流瓦斯問題，取得良好效果。對二進一回“Y”型通風方式和沿空留巷技術(shù)的布置方式、原理、應用效果進行了分析、闡述。

Y型通風方式；沿空留巷技術(shù)；瓦斯綜合治理措施

1 問題的提出

瓦斯問題是困擾高瓦斯礦井實施高產(chǎn)高效生產(chǎn)的一大難題。實踐表明，工作面采空區(qū)瓦斯涌出量占工作面瓦斯涌出量的60%以上；傳統(tǒng)的U型、U+L通風方式，由于采空區(qū)漏風攜帶采空區(qū)高濃度瓦斯匯集至工作面上隅角并由風流排出；無論采用高位鉆孔、埋管抽放，還是利用高抽巷，都不能從根本上解決上隅角瓦斯超限和瓦斯積聚問題，嚴重影響采煤工作面的安全、高效生產(chǎn)。華晉焦煤公司沙曲礦的十幾年在生產(chǎn)中，除了采用多種立體式瓦斯抽放新技術(shù)來降低瓦斯含量措施外，還積極探索新的通風方式，構(gòu)建科學合理的礦井通風系統(tǒng)。經(jīng)過多年實踐、摸索，成功采用“Y”型通風方式和沿空留巷技術(shù)，較好地解決了采煤工作面上隅角和回風流瓦斯經(jīng)常超限的問題。

2 24202工作面概況

24202 工作面為北二采區(qū)第二個工作面，為4號煤層，煤層厚度2.36 m～2.9 m之間，均厚2.56 m。因4號煤與3號、5號煤層都比較近，回采工作面的瓦斯涌出量，除來自本煤層外，還有來自鄰近3號、5號煤層及圍巖中的瓦斯會沿裂隙逸散到工作面。正常情況下，24202回采工作面絕對瓦斯涌出量為65 m3/min，4號煤層爆炸指數(shù)為21%～30%，具有爆炸性，4號煤層為三類不易自燃煤層。

24202 工作面屬傾向長壁工作面，設(shè)計為兩進一回，其中軌道巷和膠帶巷進風，回風巷回風。軌道巷長1125 m，膠帶巷長1100 m，工作面可采長度1 030m，工作面長210 m，可采面積0.18 km2，可采儲量61.18萬t。工作面采用傾向長壁后退式跟頂跟底全部垮落的綜合機械化采煤方法。

3 “Y”型通風方式、沿空留巷技術(shù)及綜合瓦斯治理措施

3.1 采用沿空留巷二進一回的Y型通風方式

工作面回采中，采用砌墻保留工作面輔助進風后部巷作為工作面回風巷，工作面實體內(nèi)的上、下順槽均進風，采用二進一回的Y型通風方式，見圖1。由于工作面上、下巷均進風，工作面上隅角處于進風側(cè)，解決了上隅角瓦斯超限問題；工作面實際通過風量較U型通風低，工作面上部及其上覆巖層卸壓裂隙區(qū)，利于實現(xiàn)有效的采空區(qū)瓦斯抽采。

圖1 24202工作面二進一回“Y”型通風方式示意圖

3.2 順層鉆孔采前預抽本煤層瓦斯

24202工作面軌道巷、膠帶運輸機巷，每隔6 m沿煤層走向施工一個走向順層鉆孔，全部采用單向平行孔，見圖2，抽采本煤層瓦斯。抽采瓦斯混合量30 m3/min～40 m3/min，瓦斯?jié)舛?0%，抽放純瓦斯量約9.0m3/min～12.0m3/min（平均10.5）。

圖2 24202順層鉆孔布置示意圖

3.3 穿層鉆孔采前預抽瓦斯

在回風巷中布置抽采上鄰近層瓦斯鉆孔，即在距停采線30m布置1號鉆場，距切眼13 m結(jié)束，鉆場間距10m，每組布置2個鉆孔見圖3，回風巷上鄰近層鉆孔開孔高度為1.8 m，鉆孔傾角為38°和43°，鉆孔過2號煤層0.5 m，孔深40.0 m和36.7 m，抽采瓦斯混合量20～30 m3/min，瓦斯?jié)舛?0%～20%，抽放純瓦斯量約2.0m3/min～6.0m3/min。

圖3 回風巷上向穿層鉆孔布置示意圖

3.4 采用高抽巷及高抽巷內(nèi)布置傾向鉆孔

采用傾斜高抽巷抽采采動卸壓瓦斯，抽采2#煤層及保護層工作面采空區(qū)頂板富集區(qū)的卸壓解吸瓦斯，見圖4。24202工作面設(shè)計高抽巷15條，距切眼20m由回風巷布置第一高抽巷，其它高抽巷間距均為100 m。高抽巷由回風巷沿走向往煤層頂板方向施工，施工角度40°、長度60m，再沿傾向方向向被保護段施工15 m，高抽巷為半圓拱斷面，規(guī)格2.4m（寬）×2.4m（高）。高抽巷布置5個向工作面方向的傾向鉆孔，開孔高度1 m，與尾巷走向方位夾角為5°、8°、10°、13°和16°，鉆孔傾角以-1°鉆進。此法主要用于抽放上鄰近層卸壓瓦斯和采空區(qū)瓦斯，抽放瓦斯混合量80 m3/min，瓦斯?jié)舛?0%，抽放純瓦斯量約24m3/min。

圖4 高抽巷鉆孔布置示意圖

3.5 采空區(qū)埋管抽采高濃度瓦斯

考慮到沿空留巷Y型通風采空區(qū)上部積聚大量高濃度瓦斯，為保證較高的瓦斯抽采率，保證工作面本質(zhì)安全型生產(chǎn)，設(shè)計留巷（回風巷）內(nèi)布置兩趟大直徑（300 mm）抽放管路：一路接預留在回風巷封閉墻（距工作面位置50 m～100 m）的采空區(qū)抽采管路上；在膠帶機巷留巷充填體內(nèi)每間隔10m預留一直徑300 mm抽采管，在留巷施工過程中，在每一分支管道上設(shè)置一個三通和閘閥，通過閘閥和三通連接到另一路留巷抽采瓦斯管道上。實現(xiàn)采空區(qū)高濃度瓦斯的埋管抽放，見圖5。采空區(qū)埋管抽采瓦斯混合量100 m3/min～150 m3/min，瓦斯?jié)舛?%～15 %，采空區(qū)抽采純瓦斯量8.0m3/min～22.5m3/min。

圖5 沿空留巷Y型通風采空區(qū)埋管布置示意圖

4 應用效果及經(jīng)驗

華晉焦煤公司沙曲礦在24202工作面采用二進一回“Y”型通風方式、沿空留巷技術(shù)與綜合瓦斯治理措施，取得良好效果；采煤工作面上隅角、回風流瓦斯通常情況下處在0.3%～0.8%之間,最高日產(chǎn)量達4000t。

應用經(jīng)驗如下：二進一回“Y”型通風方式、沿空留巷技術(shù)是煤與瓦斯突出礦井、高瓦斯礦井通風方式的較佳選擇；在高瓦斯條件下，必須進行充分預抽，以減小風排瓦斯的壓力；在工作面推進過程中，對尾部開路橫貫要及時封閉，并采用抽放采空區(qū)瓦斯等綜合治理手段；輔助進風巷與回風巷橫貫間距不宜大于50 m；否則，上隅角瓦斯難以控制；機頭下隅角老頂面積，不宜超過8m2。

Application of Y Style Ventilation Mode,Gob-side Entry Retaining Technology,and Integrative Measures of Gas Prevention

ZHANG Jian-bin
(Huajin Coking Coal Co.Supervision Bureau for Work Safety,Liulin Shanxi 033300)

24202 working face of Shaqu mine of Huajin Coking Coal Co.adopts two-intake-one-return Y style ventilation mode,gob-side entry retaining,and integrative measures of gas prevention;the upper corner of working face and vitiated air gas problems are solved.The paper presents the distribution mode,theory and application effect of the Y style ventilation and gob-side entry retaining.

Ystyle ventilation mode;gob-side entry retaining;integrative measures of gas prevention

TD712+.624

A

1672-5050（2010）10-0045-03

2010-08-25

張建斌（1970—），男，山西清徐人，本科，工程師，從事煤礦“一通三防”和安全管理工作。

徐樹文