立體式抽采治理上隅角瓦斯的應用探討

原波

摘 要：在煤礦區實際工作中，對上隅角瓦斯治理的基本措施，通過上隅角埋管抽采，采空區瓦斯工作面進風向截流抽采，降低上隅角瓦斯濃度以及工作面回風崗地位鉆場高位孔，這些措施能夠有效的提升上隅角瓦斯的管控效果。做好對上隅角瓦斯的綜合治理，保障安全生產。結果顯示，上隅角最大瓦斯積累濃度有0.69一直下降到0.4%，回風流瓦斯的濃度已經有最大的0.59%一直下降到0.38%。以上立體綜合抽采措施有效的將工作面上隅角瓦斯的涌出量降低了很多，為了更加安全高效的生產提供了堅實的基礎。

關鍵詞：大直徑鉆孔;治理方法

伴隨著當前機器設備的進一步發展，煤炭開采機械化進程加快，這樣回采工作面采高很大，采長很大，走向很長，整個采空區面積很大，這些因素直接導致了上隅角瓦斯超出限度，無法保障工作的安全性。為了可以有效的防治上隅角瓦斯的積累，需要進一步優化通風的參數，保障工作的合理供風量，配合采用一些風障代替隔離墻，實現引流瓦斯的效果。在工作面上隅角瓦斯的積累主要來源就是工作面回風流攜帶著瓦斯和隨著采空區涌出來的一些瓦斯累積而成的，這些瓦斯就是工作面上隅角瓦斯積累的主要來源，所以有效地控制回風流攜帶的瓦斯量，減少采空區才出的瓦斯量，這樣能夠從根本上對上隅角的瓦斯情況進行綜合治理，屬于治療上隅角瓦斯超出限制的一種最根本的治理方式?；诖?，本文針對立體式抽采治理上隅角瓦斯的應用進行以下相關的分析和研究。

1 上隅角瓦斯治理的基本措施

1.1 上隅角埋管抽采采空區瓦斯

上隅角埋管抽采主要的目的是為了可以封堵上隅角瓦斯的涌出點，工人認為設定的一個封閉式的空間，會導致采空區域和切眼多余的額一些瓦斯可以積累到上隅角的煤袋墻之內，進而通過埋管道額基本措施，這樣才可以消除或者減少采空區域之內瓦斯涌出上隅角。

在上隅角開展埋管抽采采空區瓦斯的主要策略就是將內部利用木垛進行支護，這樣可以保證抽采空間更充分。其次封堵要做到接幫接頂，袋和袋之間存在的縫隙千萬不能存在，這樣就可能會出現瓦斯外泄的現象，需要用黃泥進行密封。然后煤袋從上幫一直到工作面之后溜子槽外側200-300mm呈現出45度的夾角的直線墻體;最重要的是抽采管一定要采取φ200mm鋼絲纏繞于幫500mm、頂200mm處采取埋設抽采，其中2根設置在距離幫500mm、距離頂部200mm之處。另外一根設置在距離幫1000mm、距離頂部200mm之處著手瓦斯的抽采。結合這樣的數據開展治理工作，能夠讓上隅角采空區的瓦斯得到有效的管控。

1.2 工作面進風巷截流抽采降低上隅角瓦斯積聚

在實施回采的過程中，要按照實際的情況將采煤工作面進行具體劃分，可以將其劃分為卸壓帶，應力集中帶和原始應力這三大部分。因為受到采動的影響，區域盈利會大大的降低，卸壓的范圍之內煤層的透氣性就會得到進一步的提升。根據相關的作者進行分析和研究，通常情況下回采面一直到前方20-30m的范圍之內屬于卸壓帶。

為了有效降低回采期間工作面涌出的瓦斯數量以及上隅角瓦斯的集聚程度，這時就需要在進風巷進行有效設計，進風巷距離工作面回采方向30m的范圍之內，設置的卸壓區域，然后進行抽采鉆孔，這樣主要是為了有效地避免施工鉆孔而影響工作面整體開采情況。還可以提前在工作面前方60m的范圍內進行施工鉆孔。這樣能夠保障對工作面涌進上隅角的瓦斯實施截流，并且保障截流的效果。在鉆孔施工的過程中，要意識到鉆孔超前回采工作面20m，這樣主要是為了減少對施工工作影響，提高工作的整體效率。其次鉆孔的施工深度在40-60m之間，這樣可以更加快速進行卸壓區域指捏鉆孔的基本工作效率，保證抽采的基本時間。

1.3 工作面回風崗地位鉆場高位孔

隨著工作面回采的實施，采空區的上方頂板部位一直都存有冒落帶、裂縫以及彎曲下沉帶。采空區之內的瓦斯通過上浮、運移，從而流向“三帶”中的裂隙帶。根據瓦斯運移的實際情況，可以在裂隙帶的范圍之內進行施工，低位鉆場高位孔進行瓦斯的抽采，這樣可以減少采空區涌向工作面上隅角的瓦斯量，使得最終的治理達到積極的效果。

采空區裂隙帶的高度計算經驗公式為：

公式之中的M主要代表工作面才高，M，a/b/c為待定的系數，取值表1所示。

通過在煤礦工作面回風崗的試驗和調整，最終可以確定裂縫帶范圍為20-40m，進而可以降低位鉆場高位孔設計終孔深度分別為25-35m兩排。在設計的時候，要求兩排高位孔的平距要相差至少20m，這樣可以起到相互之間彌補的基本作用。

2 瓦斯抽采的基本情況

2.1 上隅角埋管抽采

上隅角埋管抽采工作中，對于上隅角埋管抽采是有一定要求的，只有結合這樣的要求，做好相關的埋管抽采工作才能讓最終的管控達到積極的效果。需要上隅角匯總管之內的瓦斯抽采流量和濃度都能夠得到進一步的保證基本上可以穩定在0.5%之內，流量也可以達到65.94%m3/min，純瓦斯抽采基本數量能夠達到474m3/d。

2.2 進風巷卸壓區本煤層鉆孔

通過在回采面進風向卸風區域之間的施工本煤層鉆孔或者是扇形的低位鉆孔，進一步降低工作面機頭位置范圍之內的瓦斯涌出的數量，進而可以有效的提升會采面之內卸壓區范圍之內的本煤層鉆孔瓦斯的基本抽采效果。扇形鉆場匯總管內瓦斯抽采的濃度主要為20%，流量可以達到4.8m3/min，竄瓦斯抽采的基本數值可以達到126m3/d，這可以在很大程度上降低卸壓區域之內媒體的瓦斯含量。

2.3 回風巷低位鉆場高位孔

通過在回采回風巷施工低位鉆場的高位孔可有效的控制采空區域指捏的瓦斯涌向上隅角，可以有效的降低上隅角積累的一些瓦斯量。實施低位的鉆場高位孔之后，通過對高位鉆場終孔高度的進一步控制以及優化，在很大程度上都可以提升瓦斯抽采濃度以及流量。通過進一步的優化，高位鉆孔匯總管之內的瓦斯抽采量能夠達到870m3/d。對于采空區域之內的瓦斯抽采以及相應的治理起到了非常重要的作用。

3 立體式抽采瓦斯治療的效果

立體式瓦斯抽采治療的最終效果考察，主要是通過對上隅角瓦斯集聚的相應變化情況和回風流瓦斯濃度的基本變化情況為主要的參考數值，當回采一直到680m開始進行立體的抽采，抽采的基本效果會越來越好。

4 結束語

綜上所述，為了實現對煤炭區上隅角瓦斯量的有效控制，通過立體式的抽采，有效治理上隅角的瓦斯濃度。借助于實際情況科學的改善上隅角瓦斯濃度，能夠取得良好的效果，實際治理中發現：上隅角最大瓦斯的濃度從0.69%一直下降到0.4%，工作面切眼到最高瓦斯濃度不會超過0.4%;回風流瓦斯濃度從最大值0.95%一直下降到0.38%。通過上述的立體式抽采的基本措施進行回執，表示這種方式能夠有效的解決煤礦的回采工作面上隅角瓦斯超出限度這一問題，并且取得了很好的效果。

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