丁集礦1242（1）工作面瓦斯抽采研究

孫明杰

摘要：丁集礦作為高瓦斯突出礦井，回采11-2煤層關鍵保護層工作面瓦斯一直是個難題，通過1242（1）工作面的瓦斯抽采研究，總結出一套適應本礦井的瓦斯治理模式，并起到恨到的瓦斯治理效果。

關鍵詞：順層孔抽采;高抽巷抽采;抽采效果

一、概況

1242（1）工作面為丁集礦西一11-2采區的第三個回采工作面，是保護層開采工作面。工作面的布置方式是上、下順槽，高抽巷，底抽巷的一面四巷布置，上順槽和下順槽平行布置，在回采工作面上方，靠近軌道順槽水平投影60m，距11-2煤層法距約20～30m布置一條高抽巷;在回采工作面下方，在靠近軌道順槽實體煤段平面投影25m位置和在靠近切眼實體煤段平面投影15m位置布置底抽巷預抽掩護巷道掘進。工作面長度為186m，走向可采長度為1655～1730m，平均為1685m。

該工作面內的11-2煤層的平均厚度是2.7m;11-3煤層的厚度平均0.5m，與11-2煤間距為0.7～7.8m，平均為1.1m。11-3煤頂板為細砂巖直覆，局部為砂質泥巖，11-2煤底板發育11-1煤，與11-2煤間距為2.8m。

11-2煤層瓦斯含量5.6～6.0 m3/t，預計1242（1）采煤工作面的瓦斯相對涌出量是9.65m3/t。

二、1242（1）工作抽采方法

在1242（1）的工作面回采期間，采用順層孔超前預抽本煤層瓦斯，高抽巷隨采隨抽裂隙帶瓦斯，軌順采空區埋管抽采老塘瓦斯，地面鉆井、高抽巷穿層孔預抽13-1煤瓦斯等。

2.1順層鉆孔抽采

在軌道和運輸順槽，需每隔10米的沿巷道方向，打一個順層鉆孔，用來預抽煤層瓦斯，孔深必須使兩側鉆孔能夠對接。在1242（1）工作面投產前一個月結束施工作業再合茬進行抽采。

2.2高抽巷抽采

在煤層開采后的上覆巖層，形成了分離層裂縫以及垂直破斷裂縫。該分離層裂縫提供了通道，在采空區的高濃度瓦斯的積累和上覆煤巖層的卸壓瓦斯流動的期間助力，也是采空區高濃度瓦斯的集中區。對集中區域內的高濃度瓦斯采用高抽巷抽采，可以有效地使采空區往工作面涌出的瓦斯量降低。

2.3采空區埋管抽采

工作面在回之前，在軌順安裝一路￠325mm鐵管對上隅角瓦斯進行預計抽采效果

2.4被保護層13-1抽采

對13-1煤層采用高抽巷施工穿層鉆孔、地面鉆井的形式采取預抽，穿層鉆孔距離高抽巷內，布置數量是1組/40m，一組有5個，鉆孔穿透13-1煤層進入頂板。

三、1242（1）工作面瓦斯抽采效果分析

3.1順層鉆孔瓦斯抽采效果分析

1242（1）工作面的運順和軌順內，向工作面分別設置順層鉆孔，抽采半徑為5.0m每10米布置一個。通過對1242（1）工作面運順和軌順內順層鉆孔抽采管路內的瓦斯濃度、抽采純量進行統計分析。得到以下結論：

（1）1242（1）工作面回采期間軌、運順層鉆孔抽采管路內的瓦斯抽采量和瓦斯濃度總體上比較穩定，抽采瓦斯濃度2～11%、平均4%，抽采瓦斯純量0.12～1.94m3/min、平均0.8m3/min

（2）1242（1）工作面運順及軌順內順層鉆孔累計瓦斯抽采總量共計為229.41萬m3，占總抽采量的14.2%，其抽采方式對本煤層瓦斯的預抽效果顯著。

3.2高抽巷瓦斯抽采效果分析

高抽巷抽采主要是在工作面推進過程中受采動影響形成泄壓裂隙區通過高抽巷對抽采工作面及采空區內卸壓區瓦斯進行抽采，根據1242（1）工作面高抽巷的抽采量可知其瓦斯抽采情況隨工作面推進關系圖如圖1所示。

由圖1可以得到以下的規律和結論：

（1）1242（1）高抽巷內抽采瓦斯濃度3.3～24%、平均23%，抽采純量5～30.94m3/min、平均25m3/min，高抽巷抽采效果較好。

（2）在1242（1）綜采工作面與切眼相距20m的范圍內，其高抽巷抽采時因為1242（1）綜采工作面采空區頂板巖層裂隙發育區范圍還不明顯，且1242（1）高抽巷的抽采未能達到良好效果，從而使前期高抽巷的瓦斯抽采純量和濃度較低;當1242（1）綜采工作面與切眼相距20～100m的范圍時，對高抽巷的瓦斯抽采效果逐漸明顯，1242（1）綜采工作面推進高抽巷的瓦斯抽采純量和濃度也在明顯增加，此區域最大瓦斯抽采濃度為24%，最大純瓦斯抽采量為30.94m3/min。

（3）1242（1）綜采工作面與切眼在450～560m范圍內，高抽巷與11-2煤層頂板向上距離22～25米之間，此時抽采效果達到最佳，也為今后高抽巷抽采的層位提供了數據依據。

（4）經統計，1242（1）高抽巷累計抽采純瓦斯量為1338.06萬m3，占1242（1）工作面總抽采量的83.03%。該抽采方式是此工作面瓦斯抽采的重要方式之一，有效的防止了高強度綜采工作面發生瓦斯災害及瓦斯超限等事故。

3.3采空區瓦斯抽采效果分析

1242（1）工作面老塘埋管抽采管路選擇一條Φ325mm鐵抽采管路，專門抽采工作面上隅角，管路連接到工作面的老塘內，采用抗靜電阻燃編織帶裝煤填實上隅角，其瓦斯抽采情況隨工作面推進關系圖如圖2所示。

（1）在1242（1）綜采工作面距離切眼100m范圍內時，由于其高抽巷抽采效果未能完全發揮出作用，老塘瓦斯抽采濃度較高，彌補了此段時間高抽巷未能完全發揮作用的弱點，在高抽巷完全發揮作用后，老塘抽采較穩定，平均抽采瓦斯濃度為0.6%，平均抽采純量為0.8m3/min，有效防止住老塘側瓦斯涌出至回風巷中。

四、結論

1、1242（1）工作面治理瓦斯主要手段為高抽巷抽采，抽采占比83%，層位最好在22-25米之間。

2.多手段立體式抽采方法對于高瓦斯礦井治理瓦斯起關鍵作用。