付小鵬
(潞安集團(tuán) 余吾煤業(yè)有限責(zé)任公司,山西 長(zhǎng)治 046103)
余吾煤業(yè)公司是高瓦斯礦井,嚴(yán)重制約著安全生產(chǎn)。主采3號(hào)煤層瓦斯含量平均8.51 m3/t,屬低透氣、強(qiáng)吸附性、難抽放煤層。目前,全礦瓦斯涌出量337.4 m3/min。由于3號(hào)煤層采用綜采放頂煤工藝,有很好冒放性,回采中工作面落煤及采空區(qū)遺煤多,其解吸瓦斯大量涌向工作面;既增大了瓦斯對(duì)安全生產(chǎn)的威脅,又加重了通風(fēng)負(fù)擔(dān)。故N2105面在原來(lái)的雙U型通風(fēng)方式、采前預(yù)抽、邊采邊抽、裂隙帶抽采、千米鉆機(jī)抽采、上隅角插管抽采仍不能解決上隅角及回風(fēng)流瓦斯超限問(wèn)題。因此結(jié)合實(shí)際地質(zhì)情況提出了Y型通風(fēng)、沿空留巷、密閉抽采綜合瓦斯治理措施,取得較好效果。
采用走向長(zhǎng)壁、后退式大采高、低位放頂煤、一次采全高全部垮落式、綜合機(jī)械化采煤法。采用MGTY—400/930-3.3D型雙滾筒采煤機(jī)(滾筒截深0.8 m),工作面切眼傾斜長(zhǎng)285 m,平均煤厚6.31 m,采高3.2±0.1 m,循環(huán)進(jìn)度0.8 m,頂煤均厚3.11 m,割煤回收率98%,放煤回收率92%,“一采一放”為一循環(huán)。
N2105面原先設(shè)計(jì)為“兩進(jìn)兩回”的雙U型通風(fēng)方式(N2105進(jìn)風(fēng)順槽、膠帶順槽進(jìn)風(fēng),由回風(fēng)順槽及由回風(fēng)順槽與瓦排巷橫貫(預(yù)留2個(gè))進(jìn)入N2105瓦排巷回風(fēng));并且采用采前預(yù)抽、邊采邊抽、裂隙帶抽采、千米鉆機(jī)抽采、上隅角插管抽采。
為保證N2105工作面回風(fēng)順槽留巷作為風(fēng)排瓦斯尾巷,實(shí)現(xiàn)工作面Y型通風(fēng)解決隅角瓦斯超限問(wèn)題,綜合考慮該面回風(fēng)順槽的地質(zhì)條件,進(jìn)行了沿空留巷(打設(shè)墩柱墻)。
1)沿空留巷墩柱墻的打設(shè)。沿空留巷的平面俯視圖,見(jiàn)圖1。沿空留巷寬度設(shè)計(jì)分為三個(gè)階段:①初始留巷時(shí),留設(shè)巷道寬度定為2.5 m。②當(dāng)留巷長(zhǎng)度達(dá)到15 m時(shí),將充填體逐漸向采空區(qū)側(cè)偏移,直至巷道寬度留到4.5 m;③若第二個(gè)階段實(shí)施成功,則按此寬度留巷;否則,在工作面割煤后,采用錨索支護(hù)頂板,將巷道寬度留成4.5 m的最終留巷。
2)Y型通風(fēng)方式的運(yùn)用。N2105工作面原來(lái)的通風(fēng)方式要改為采用“三進(jìn)一回”的Y型通風(fēng)方式,見(jiàn)圖2:由N2105進(jìn)風(fēng)順槽、膠帶順槽、回風(fēng)順槽進(jìn)風(fēng),由回風(fēng)順槽、回瓦橫貫進(jìn)入N2105瓦排巷回風(fēng)。
圖1 沿空留巷的平面俯視圖
圖2 沿空留巷的“Y”型通風(fēng)簡(jiǎn)圖
3)“雙U型”與“Y型”通風(fēng)的對(duì)比?!癥”型通風(fēng)的優(yōu)點(diǎn):①“雙U型”時(shí),工作面總風(fēng)量6 000 m3/min;“Y型”時(shí),工作面總風(fēng)量約5 100 m3/min,風(fēng)量減少900 m3/min,減少了工作面的配風(fēng)量,降低了工作面煤塵,改善了作業(yè)環(huán)境。②“雙U型”時(shí),工作面瓦斯涌出最大量為91.5 m3/min,其中風(fēng)排瓦斯最大量52.1 m3/min,抽采瓦斯最大量39.4 m3/min?!癥型”時(shí),工作面瓦斯涌出最大量89.6 m3/min,其中風(fēng)排瓦斯最大量49.5 m3/min,抽采瓦斯最大量40.1 m3/min,降低了工作面瓦斯含量,提高了生產(chǎn)效率。
①N2105回風(fēng)順槽由原來(lái)的回風(fēng)巷道,變?yōu)檫M(jìn)風(fēng)巷道工作面的兩個(gè)安全出口全部為新鮮風(fēng)流,可避免回風(fēng)順槽中部回風(fēng)流探頭(由于其瓦斯?jié)舛雀撸?dǎo)致工作面斷電,減少了工作面乏風(fēng)流通的路線(xiàn),提高了礦井的安全系數(shù)。②回風(fēng)順槽內(nèi)可靈活布置電氣設(shè)備和運(yùn)輸設(shè)備,巷道運(yùn)輸不受瓦斯影響,提高了運(yùn)輸效率及安全性。③N2105回風(fēng)順槽由原來(lái)的回風(fēng)巷道變?yōu)檫M(jìn)風(fēng)巷道后,使其超前維護(hù)段作業(yè)環(huán)境得到改善,系統(tǒng)設(shè)施簡(jiǎn)化。④提高了礦井的抗災(zāi)能力,增加了事故后的安全出口、減少了事故后人員撤退路線(xiàn)行程。⑤采用沿空留巷密閉抽采,解決了瓦排巷(回風(fēng)巷)回風(fēng)流瓦斯?jié)舛瘸薜膯?wèn)題。
[1] 付江偉,蔣玉璽.單一低透氣性煤層卸壓帶瓦斯抽采技術(shù)[J].煤礦安全,2011(6):26-29.
[2] 秦躍平,朱建芳,陳永權(quán),等.綜放開(kāi)采采空區(qū)瓦斯運(yùn)移規(guī)律的模擬試驗(yàn)研究[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2003(11):12-16.
[3] 丁本禮,王寶庫(kù),楚一冰,等.放頂煤工作面采空區(qū)瓦斯運(yùn)移規(guī)律及其防治[J].煤礦安全,2007(8):14-16.
[4] 劉澤功.煤礦抽放瓦斯技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J].中州煤炭,2000(8):13-15.
[5] 趙耀江,溫百根.高瓦斯煤層群頂板大直徑千米鉆孔抽采技術(shù)[J].煤炭學(xué)報(bào),2009(6):797-801.
[6] 陳國(guó)新.煤礦瓦斯抽放技術(shù)與分析[J].煤礦安全,1995(5):2-6.