白羊岭煤矿瓦斯抽采工艺的探索

庞登玉

（山西省国投昔阳能源有限责任公司，山西 昔阳 045300）

白羊岭煤矿瓦斯抽采工艺的探索

庞登玉

（山西省国投昔阳能源有限责任公司，山西 昔阳 045300）

通过对白羊岭煤矿瓦斯赋存及涌出情况分析，指出综采工作面采用综合抽采治理瓦斯的必要性，论述了工作面巷道布置改变后有效地防治了瓦斯突出，提出了白羊岭煤矿瓦斯抽采的发展方向。

瓦斯赋存；瓦斯突出；煤（岩）专用排瓦斯巷；瓦斯抽采

1 矿井概况

白羊岭煤矿井田南北走向长2.6 km～4.5 km，东西倾向宽1.1 km～4.0 km，面积12.5 km2。井田内共查明资源储量82.00 Mt，经计算，矿井设计可采储量为48.91Mt，矿井设计服务年限为40.3a。

2008年元月白羊岭煤矿开始进行机械化升级改造，设计生产能力为90万t/a，原计划2009年12月投入试运行。由于2009年6月9日井底水仓绕道发生煤与瓦斯突出，矿井改扩建工程转入防突准备和防突掘进，经过不断努力和积极准备，矿井改扩建防突、瓦斯治理工程取得一定效果，其瓦斯治理、防突掘进已逐步走向正常，根据各类工程进展完成情况，计划2010年10月矿井投入试生产运行。

2 矿井通风概况

白羊岭煤矿中央并列抽出式通风系统，主立井、副立井进风，1号回风斜井，2号回风斜井回风，井口安装有两台对旋式节能轴流通风机，现工作风机型号为FBCDZO28,备用风机型号为FBCDZO28，功率为2×355 kW，矿井总进风量为8648 m3/min，总回风量为8764m3/min，现矿井总进风量为8956 m3/min，满足生产需要。

3 瓦斯赋存及涌出规律

3.1 瓦斯赋存情况

根据矿井地质资料、各煤层赋存情况及井田面积，白羊岭煤矿矿井各煤层瓦斯储量，如表1所示。

表1 白羊岭煤矿矿井各煤层瓦斯储量

3.2 瓦斯涌出情况

3.2.1 矿井瓦斯等级鉴定及瓦斯含量、瓦斯压力、瓦斯涌出量情况

白羊岭煤矿矿建期间绝对瓦斯涌出量为20.68 m3/min，二氧化碳绝对涌出量为3.15 m3/min，其中101回风顺槽掘进工作面瓦斯绝对涌出量为4.36 m3/min，大于3m3/min，为高瓦斯矿井。

白羊岭煤矿矿井15号煤层瓦斯参数如下：煤层原始瓦斯压力为0.92 MPa，煤层原始瓦斯含量为12.66m3/t，煤层透气性系数为3.856m3/（MPa2·d）。

白羊岭煤矿矿井12号煤瓦斯参数如下：煤层原始瓦斯压力为0.55 MPa，煤层原始瓦斯含量为11.12m3/t，煤层透气性系数为2.425m3/（MPa2·d）。

4 巷道布置改变前的瓦斯突出治理及采煤工作面瓦斯治理措施

白羊岭首采工作面15101的巷道布置情况：通风系统采用“一进两回”即胶带顺槽-进风，轨道顺槽-回风，专用回风巷-排瓦斯，都是沿煤层布置。高抽巷非煤层顶板45m布置：主要抽采采空区及邻近层的瓦斯。

4.1 采取掘进工作面的瓦斯防突出措施

在15101胶带巷、轨道巷、专用回风巷掘进时，执行了先抽后掘的措施，在工作面及巷帮钻场布置钻孔，打120 m钻孔，掘100 m巷道，每月掘进水平为80m～100m。一个掘进队在两个工作面倒的循环掘进。

打钻时间为10d，抽采瓦斯时间为10d，掘进时间10 d。在打钻过程中，经常发生喷孔、抱钻、顶钻、夹钻现象，最严重的一次喷孔，施工了一个40 m长φ113mm的钻孔，喷出约45t煤渣。

4.2 采面工作面采取的瓦斯防突出措施

在15101胶带巷、轨道巷两帮沿工作面方向施巷本煤层抽采钻孔，孔间距为1.5 m，孔径为φ113 mm。

4.3 采面工作面瓦斯治理措施

利用专用回风巷与轨道巷的前后两个横贯进行调整，处理上隅角瓦斯超限，工作面推过的横贯及时封闭，利用高抽巷封闭后，通过抽采高抽巷内的瓦斯，拦截上邻近层瓦斯涌出采空区，见图1。

图1 采面工作面瓦斯治理措施

5 巷道布置改变后的瓦斯突出治理及采煤工作面瓦斯治理的措施

专用排瓦斯巷布置在煤层顶板上方7 m～10 m处，空间关系为内错式。首先先布置内错式专用排瓦斯巷，在内错式专用排瓦斯巷向轨道巷、胶带巷所在的位置按防突规定要求施工钻孔，提前抽采两巷的瓦斯，然后开始掘进两巷。这样就避免了在煤体中直接施工钻孔。在岩体中施工向下的穿煤层钻孔的安全性有了一定的保障，同时也符合了煤矿安全规程第137条的规定，在进回巷系统之外布置专用排瓦斯巷。由于专用排瓦斯巷处于顶板上方，排瓦斯畅通，专用排瓦斯巷瓦斯一般在2%以下，安全生产也有了一定的保障。工作面巷道布置，见图2。

图2 工作面巷道布置

6 今后的发展方向

利用千米拐弯定向钻机提前在岩体中向煤层中施工本煤层钻孔，为掘进采面区域瓦斯防突治理打好基础，这样就提高了生产效率，真正实现先抽后掘，先抽后采，区域防突措施先行，局部防突措施补充的原则，见图3。

图3 工作面防突示意图

利用千米定拐弯位钻机，在回风顺槽顶板上方施工邻近层高位抽放孔，钻机开孔后抬高7 m～10 m，然后拐弯水平施工600 m～800 m的钻孔，布置5个～8个高位钻孔，抽采工作面采空区冒落带内的瓦斯，从而解决工作面及上隅角的瓦斯。见图4。

图4 高位层抽放孔示意图

利用千米定拐弯位钻机，在综采工作面的保护煤柱处，平行工作面走向施工邻近层抽采孔，钻机开孔后抬高30 m～40 m，然后拐弯向工作面打600 m～800 m的钻孔，每个工作面布置8个～10个孔，抽采工作面采空区、裂隙带内的瓦斯，从而降低工作面、回风流、上隅角的瓦斯，利用工作面长钻孔能大幅度提高钻孔的使用率，见图5。

图5 平行工作面抽采孔示意图

若千米长钻孔实际抽放效果明显，逐步试验取消岩层专用排瓦斯巷及高抽巷。实现理想的“U”型通风方式，最大限度的降低生产成本。

Exploration of Gas Extraction Techniques in Baiyangling Mine

PANG Deng-yu
(Shanxi State Development and Investment Corp.Xiyang Energy Co.,Xiyang Shanxi 045300)

By the analysis of gas occurrence and emission in Baiyangling mine,the paper points out the necessity of gas control in fully-mechanized working face.The distribution change of working face roadways effectively prevented the gas outburst.The gas extraction development direction of the mine was determined.

gas occurrence;gas outburst;gas lane reserved for coal/rock;gas extraction

TD712+.6

A

1672-5050（2010）10-0049-03

2010-08-16

庞登玉（1970—），男，山西大同人，大专，工程师，从事通风瓦斯治理工作。

刘新光