煤礦掘進工作面施工瓦斯綜合治理措施
2011年4月12日
鎮(zhèn)雄縣獅子山煤礦
掘進工作面施工時瓦斯綜合治理措施
1 概況
獅子山煤礦屬高瓦斯礦井，當巷道掘進進入煤層或其它地質(zhì)構(gòu)造繁雜的地段，瓦斯涌出量突然增大，隨著巷道向前不斷掘進，其工作面及回風風流中的瓦斯?jié)舛纫苍谠黾?，為保證巷道施工的順利進行，必須降低工作面及其回風風流中的瓦斯?jié)舛?。在不影響工程進度和盡量減少投資的情況下，采用了在工作面增大供風量，在回風段瓦斯涌出量大的地方來抽放瓦斯，降低回風的瓦斯?jié)舛取＿@種方法在實踐中取得了良好的效果，為降低巷道的瓦斯?jié)舛乳_辟了一條新途徑。
2 工程及地質(zhì)情況
煤層運輸巷道較長，巷道斷面只有6.6m2，軌道運輸大巷平行施工。根據(jù)瓦斯涌出情況，為滿足通風和運輸要求，間隔一定距離與軌道巷施工一橫貫，設(shè)計巷道沿煤層施工，但從實際施工過程中，煤層傾角變化較大，常有反坡現(xiàn)象，由于受地壓的影響，巷道圍巖破碎，瓦斯涌出增加；當巷道又向前掘進了80m，在正常施工時，巷道工作面及回風段的瓦斯絕對涌出量達27.22m3/min，其中工作面瓦斯絕對流出量達8.24m3/min。
3 瓦斯治理措施
由于工作面及回風段的瓦斯涌出量大，煤層的透氣性較好，瓦斯在自然狀態(tài)下其釋放時間較長，為保證在與其治理過程中，不影響巷道的正常施工，采用局部通風機通風，加速巷道成巷與瓦斯抽放綜合治理的措施。
3.1 工作面的瓦斯治理
由于巷道工作面絕對瓦斯涌出量高達8.22m3/min，為保證工作面能正常生產(chǎn)，其瓦斯?jié)舛炔坏贸^1%，因此巷道風量為：
Q=8.22÷1%×1.7=1397m3/min
選用2臺2×30kW局部通風機和2臺28kW局部通風機配直徑800mm的風筒對工作面進行通風，其總供風量可達1500m3/min。
3.2 回風段的瓦斯治理
由于巷道回風段的絕對涌出量高達5m3/min，巷道的掘進斷面又只有6.6m3，只利用局部通風機通風已不能保證巷道的回風暢通和滿足生產(chǎn)的需要，故采取將回風段的瓦斯抽放到全風壓巷道中，且加快巷道成巷，以降低工作面及回風風流中的瓦斯?jié)舛取?br />
（1）瓦斯泵的選擇。巷道回風段瓦斯絕對涌出量高達5m3/min，在安上瓦斯抽放泵后，瓦斯的抽放量預計可達6～7m3/min。在抽放過程中，由于巷道圍巖的裂隙和巷道底板的漏風，預防抽放的瓦斯?jié)舛瘸跗谠?0%左右，由此可得：
瓦斯泵的抽出速率為：7÷50%=14m3/min
根據(jù)瓦斯抽出速率選用YWB-15型瓦斯抽放泵，其最大抽出量可達15.1m3/min。
（2）鉆空布置。首先在工作面推進方向的巷道中部（煤層厚度的中部）布置三個鉆孔，采用7655型風鉆打眼，鉆孔直徑為72mm。煤層的透氣性較好，瓦斯排放范圍預防每孔為4m，故鉆孔間距確定為4m，這樣能有效地抽放出煤層中瓦斯。
（3）封孔。鉆孔打好后，首先用壓風吹出孔內(nèi)的煤粉、積水等，然后即可進行封孔，為保證抽出的瓦斯?jié)舛容^高，增加抽放效果，封孔長度為2.0m。封孔管采用DN25鋼管制成，其長度為3.2m，在管的2.m處，焊上直徑70mm的擋板，在距封孔管擋板內(nèi)1.0m段均勻鉆上直徑5mm的篩孔若干個，并用鐵板封閉管的里端口，以防煤粉堵管或進入瓦斯抽放泵。距封孔管外端0.1m處安設(shè)一閘閥（DN25），以便瓦斯抽放泵檢修和抽放主管處理時防止瓦斯涌出，在封孔管的最外端加工成筍字頭，以便外接膠管。
（4）抽放管路布置。根據(jù)抽放泵最大流量為15.1m3/min，主管選用φ159mm的無縫鋼管，鋼管布置在巷道未掛電纜的一側(cè)，管道下每隔5m墊上0.2m厚的木墊，管道離巷道幫0.1m，以保證管道與其它帶電設(shè)備和物體隔開。在主管的端部設(shè)置分支器，每一個分支器上設(shè)置10個分支，分支采用DN25的鋼管加工，其長度為0.2m，端部加工成筍字頭，每一分支器的末端安一閘閥，分支器的分支與封孔管間采用30mm膠管聯(lián)接，在瓦斯抽放泵前10m處的φ159鋼管上安設(shè)一分支管（DN50）和一閘閥（ND50），當抽出的瓦斯量小時，做配氣使用，以減小抽放泵的負壓，在排氣口進風側(cè)30m處和回風側(cè)50m處設(shè)置一柵欄，此段為瓦斯稀釋段。
3.3 通風系統(tǒng)調(diào)整
在瓦斯抽放泵運轉(zhuǎn)前，增加調(diào)節(jié)抽風機的風量到8000m3/min，經(jīng)過瓦斯排放口處的風量達4000m3/min，用來降低一翼回風和總回風的瓦斯?jié)舛取?br />
4 綜合治理瓦斯的效果
（1）東膠巷在采用工作面局部通風機通風、回采段加快巷道成巷和瓦斯抽放后，巷道內(nèi)瓦斯?jié)舛让黠@下降，在瓦斯抽放前工作面回風流中的瓦斯?jié)舛葹?.1%，造成工作面無法正常生產(chǎn)，當回風巷內(nèi)采用瓦斯抽放后，其回風流瓦斯?jié)舛冉抵?.7%，瓦斯抽放量為6.5m3/min。
（2）在利用局部通風機通風和瓦斯抽放綜合治理瓦斯后，保證了工作面的正常施工，確保巷道的順利貫通，
