薄煤层沿空留巷内抽放下邻近层瓦斯

石艳福

薄煤层沿空留巷内抽放下邻近层瓦斯

石艳福

(龙煤集团七台河分公司通风技术部，黑龙江 七台河 154600)

龙煤集团七台河分公司煤层薄，煤层透气性系数低，常用的抽放方法：仰角抽放、高位抽放、本煤层迈步式抽放。仰角、高位抽放，对于上邻近层、采空区瓦斯涌出量大的采煤工作面，解决瓦斯问题有较好的效果;但当下邻近层瓦斯压力大，向开采层涌出大量瓦斯，造成采煤工作面瓦斯超限时，则没有对下邻近层进行抽放的有效方法。通过薄煤层沿空留巷内打钻抽放下邻近层，解决了因下邻近层瓦斯涌出量大造成回采工作面回风或上隅角瓦斯超限的问题，经济效益显著。

沿空留巷;抽放;下邻近层;瓦斯

1 问题的提出

龙煤集团七台河分公司在瓦斯抽放方面起步较晚，采煤主要的抽放方法有仰角钻孔抽放、高位钻孔抽放，掘进则以本煤层迈步式抽放方法为主;仰角、高位钻孔抽放，对于上邻近层、采空区瓦斯涌出量大的采煤工作面，解决瓦斯问题有较好的效果，但当下邻近层瓦斯压力大，向开采层涌出大量瓦斯，造成采煤工作面瓦斯超限时，则没有对下邻近层进行抽放的有效方法;因该公司煤层薄，煤层透气性系数低，在煤层预抽方面是一项空白。

沿空留巷内打钻抽放下邻近层，则是要找到一种抽放下邻近层的方法，解决因下邻近层瓦斯涌出量大造成回采工作面回风或上隅角瓦斯超限的问题，保持矿井的生产规模。

工作面在回采过程中，在工作面前后形成一定范围的卸压带，在沿空留巷内打钻抽放下邻近层，下邻近层内的瓦斯会得到有效释放，对下邻近层起到一定的预抽作用，填补了该公司在瓦斯预抽方面的空白。

目前，下邻近层抽放技术是在开采煤层的底板开掘专用抽放瓦斯巷，在巷道内每隔一定距离向煤层打穿层抽放钻孔，利用钻孔抽放瓦斯;沿空留巷内打钻抽放下邻近层则是利用现有巷道打钻，不用另开巷道，少掘一条巷道，节省掘巷道的资金和时间，有利于采掘正常接续。

2 瓦斯来源分析

该公司东风煤矿43002采煤回采三采区67#右四片，67#平均厚度1.0 m，煤层倾角30°，直接顶为粉砂岩(1.9 m)，老顶为中砂岩(4.85 m)，底板为粉砂岩(1.15 m)，工作面倾斜长度100 m，走向长度969 m，采煤方法为长壁后退式，顶板管理为自然垮落法，机采;下邻近层68#煤层厚度0.7 m，煤层倾角 30°，67#与68#层间距离52 m。

考虑到67层回采时瓦斯涌出量大，在上巷施工仰角钻场，1号仰角钻场距工作面68 m，布置5个钻孔，孔长分别为87 m、120 m、115 m、120 m、120 m，孔径为75 mm;工作面风量550 m3/min，初采时工作面瓦斯浓度0.3%，回风瓦斯浓度0.2% ～0.4%，上隅角瓦斯浓度0.2% ～0.5%，老顶来压后，上巷虽然进行仰角瓦斯抽放，工作面瓦斯浓度0.3% ～0.4%，回风瓦斯浓度仍能达到0.6% ～0.75%，上隅角瓦斯浓度最高2.3%。

在分析回风瓦斯浓度大、上隅角瓦斯超限的原因时，首先考虑仰角抽放的效果不好，很有可能是钻孔没有打到裂隙带中，因为5个钻孔的孔内浓度都在10%左右，后又调整钻孔角度，补打3个仰角钻孔，孔内浓度变化不大，可以断定，仰角抽放也解决不了43002采煤上隅角瓦斯的问题。

重新对43002采煤的瓦斯来源进行分析，显然一部分瓦斯来自工作面，一部分瓦斯来自采空区、上邻近层，结合43002采煤下巷底板膨胀上鼓现象，另一部分瓦斯很有可能来自下邻近层;来自采空区、上邻近层的瓦斯可以通过风排、仰角抽放的方法解决：如何处理来自下邻近层的瓦斯，抽放下邻近层，该公司从来没有搞过，没有这方面的经验，抽放下邻近层的方法是必须在底板先掘出一条专门用于抽放的巷道，在巷道中打穿层钻孔进行抽放，专门掘出一条巷道，既浪费了一定的人力、物力，又掘一条巷道需半年左右时间，在时间上也不允许。利用公司薄煤层沿空留巷的特点，在沿空留巷的下巷内向下邻近层打钻实施邻近层抽放。

3 实施邻近层抽放

采煤工作面在回采过程中，工作面周围岩体的应力不断发生变化，在这个过程中，顶、底板等周围岩体的瓦斯在应力作用下，不断向采空区飘移，工作面的风速将采空区瓦斯带出造成采煤上隅角瓦斯超限。如果在67层沿空留巷的下巷内向68层打穿层钻孔，抽放68层的瓦斯，从源头上截住68层向67层涌入的瓦斯，就能解决43002采煤回风瓦斯浓度大、上隅角瓦斯超限的问题。67层与68层煤层平均倾角都在30°左右，层间距52 m，在采煤下巷下出口附近，用钻机在67层底板垂直煤层走向开孔，打近水平钻孔穿透68层，就可抽放68层瓦斯。见图1，图2。

在满足抽放有效距离和效果的基础上，硧定钻场间距60 m，每个钻场布置5个钻孔。钻孔仰角2°，夹角分别为 32°、46°、60°、72°、85°。考虑钻机的实际性能，取开孔钻头直径为75 mm。钻孔参数见表1。

表1 钻孔参数

下邻近层抽放的钻孔内，初期孔内瓦斯浓度均为100%，7～10天后浓度降到50%左右，单孔最长抽放时间可达1.5个月。抽放下邻近层后，回风瓦斯降到0.45%，上隅角瓦斯降到1%，抽放量达15～18 m3/min。

4 实施后的效果

1)解决43002采煤瓦斯超限的问题，消除了煤矿安全生产中的隐患，使43002采煤得以顺利回采。

2)43002采煤是东风煤矿的主力采煤队，未抽放前，因瓦斯超限时常停产，制约了采煤的正常生产，抽放后，43002采煤超额完成了生产计划。

3)对下邻近层进行抽放，降低下邻近层的瓦斯含量，为下邻近层的掘进和回采创造了有利的安全环境，同时起到了一定的预抽作用。

4)43002采煤共回采出12万t煤，如不抽放下邻近层，则瓦斯超限无法回采，按多采5万t煤计算，1 t煤盈利200元，共创造了1 000万元的利润。

5)沿空留巷内抽放下邻近层，是在采煤下巷内打钻，与所了解的下邻近层抽放方法相比，不用专门掘一条抽放巷道，节省了掘一条巷道所用的资金，共节省资金500元×969 m=48.45万元，同时节省了掘一条巷道的时间，有利于采掘生产的正常接续。

6)沿空留巷内抽放下邻近层是该公司第一次实验成功的抽放下邻近层的方法，填补了该公司在抽放下邻近层方面的空白。

7)该公司瓦斯抽放起步较晚，在这之前进行了本煤层、采空区、上邻近层的瓦斯抽放工作，而下邻近层瓦斯抽放项目的完成，则可以进一步提高煤层进行全方位、立体抽放，治理瓦斯的手段。

8)下邻近层瓦斯抽放项目的完成，不仅可以进行本煤层、上邻近层、采空区抽放，还可进行下邻近层抽放，初步形成了适合该公司薄煤层开采技术的抽放体系。

Gas Drainage of Lower Adjacent Seam in Gob－side Entry Retaining of Thin Coal Seam Roadway

Shi Yan－fu

The coal seam is thin in Qitaihe branch of Longmei group，gas permeability coefficient of coal seam is low，the commonly used drainage method：angle of elevation drainage，high－located drainage，the coal seam stepped type drainage.The angle of elevation and high－located drainage，to the coal mining face which upper adjacent layer and goaf gas emission quantity is large solve the gas problem it has better effect，but when the gas pressure of lower adjacent layer is large，gushed out a large gas to mining layer，caused gas content over－ limitation in coal mining face，there is no effective method to gas drainage of lower adjacent layer.Through drilling and drainage gas of lower adjacent layer in the thin coal seam gob－side entry retaining，solves the gas content over－limitation of return air or upper corner in mining face because the large gas emission of lower adjacent layer cause and the economic benefits are remarkable.

Gob－side entry retaining;Drainage;Lower adjacent seam;Gas

TD712+.622

A

1672－0652(2012)01－0051－03

2011－11－18

石艳福(1967—)，男，黑龙江七台河人，1989年毕业于抚顺煤炭工业学校，工程师，主要从事通风技术工作(E －mail)qmtongfengchu@163.com