综放工作面Y型通风沿空留巷技术的研究

付小鹏

（潞安集团 余吾煤业有限责任公司，山西 长治 046103）

1 矿井概述

余吾煤业公司是高瓦斯矿井，严重制约着安全生产。主采3号煤层瓦斯含量平均8.51 m3/t，属低透气、强吸附性、难抽放煤层。目前，全矿瓦斯涌出量337.4 m3/min。由于3号煤层采用综采放顶煤工艺，有很好冒放性，回采中工作面落煤及采空区遗煤多，其解吸瓦斯大量涌向工作面；既增大了瓦斯对安全生产的威胁，又加重了通风负担。故N2105面在原来的双U型通风方式、采前预抽、边采边抽、裂隙带抽采、千米钻机抽采、上隅角插管抽采仍不能解决上隅角及回风流瓦斯超限问题。因此结合实际地质情况提出了Y型通风、沿空留巷、密闭抽采综合瓦斯治理措施，取得较好效果。

2 N2105工作面概况

采用走向长壁、后退式大采高、低位放顶煤、一次采全高全部垮落式、综合机械化采煤法。采用MGTY—400/930-3.3D型双滚筒采煤机（滚筒截深0.8 m），工作面切眼倾斜长285 m，平均煤厚6.31 m，采高3.2±0.1 m，循环进度0.8 m，顶煤均厚3.11 m，割煤回收率98%，放煤回收率92%，“一采一放”为一循环。

N2105面原先设计为“两进两回”的双U型通风方式（N2105进风顺槽、胶带顺槽进风，由回风顺槽及由回风顺槽与瓦排巷横贯（预留2个）进入N2105瓦排巷回风）；并且采用采前预抽、边采边抽、裂隙带抽采、千米钻机抽采、上隅角插管抽采。

3 Y型通风系统的运用

为保证N2105工作面回风顺槽留巷作为风排瓦斯尾巷，实现工作面Y型通风解决隅角瓦斯超限问题，综合考虑该面回风顺槽的地质条件，进行了沿空留巷（打设墩柱墙）。

1）沿空留巷墩柱墙的打设。沿空留巷的平面俯视图，见图1。沿空留巷宽度设计分为三个阶段：①初始留巷时，留设巷道宽度定为2.5 m。②当留巷长度达到15 m时，将充填体逐渐向采空区侧偏移，直至巷道宽度留到4.5 m；③若第二个阶段实施成功，则按此宽度留巷；否则，在工作面割煤后，采用锚索支护顶板，将巷道宽度留成4.5 m的最终留巷。

2）Y型通风方式的运用。N2105工作面原来的通风方式要改为采用“三进一回”的Y型通风方式，见图2：由N2105进风顺槽、胶带顺槽、回风顺槽进风，由回风顺槽、回瓦横贯进入N2105瓦排巷回风。

图1 沿空留巷的平面俯视图

图2 沿空留巷的“Y”型通风简图

3）“双U型”与“Y型”通风的对比。“Y”型通风的优点：①“双U型”时，工作面总风量6 000 m3/min；“Y型”时，工作面总风量约5 100 m3/min，风量减少900 m3/min，减少了工作面的配风量，降低了工作面煤尘，改善了作业环境。②“双U型”时，工作面瓦斯涌出最大量为91.5 m3/min，其中风排瓦斯最大量52.1 m3/min，抽采瓦斯最大量39.4 m3/min。“Y型”时，工作面瓦斯涌出最大量89.6 m3/min，其中风排瓦斯最大量49.5 m3/min，抽采瓦斯最大量40.1 m3/min，降低了工作面瓦斯含量，提高了生产效率。

4 结束语

①N2105回风顺槽由原来的回风巷道，变为进风巷道工作面的两个安全出口全部为新鲜风流，可避免回风顺槽中部回风流探头（由于其瓦斯浓度高）导致工作面断电，减少了工作面乏风流通的路线，提高了矿井的安全系数。②回风顺槽内可灵活布置电气设备和运输设备，巷道运输不受瓦斯影响，提高了运输效率及安全性。③N2105回风顺槽由原来的回风巷道变为进风巷道后，使其超前维护段作业环境得到改善，系统设施简化。④提高了矿井的抗灾能力，增加了事故后的安全出口、减少了事故后人员撤退路线行程。⑤采用沿空留巷密闭抽采，解决了瓦排巷（回风巷）回风流瓦斯浓度超限的问题。

[1] 付江伟,蒋玉玺.单一低透气性煤层卸压带瓦斯抽采技术[J].煤矿安全,2011(6):26-29.

[2] 秦跃平,朱建芳,陈永权,等.综放开采采空区瓦斯运移规律的模拟试验研究[J].煤炭科学技术,2003(11):12-16.

[3] 丁本礼,王宝库,楚一冰,等.放顶煤工作面采空区瓦斯运移规律及其防治[J].煤矿安全，2007(8):14-16.

[4] 刘泽功.煤矿抽放瓦斯技术现状及展望[J].中州煤炭，2000(8):13-15.

[5] 赵耀江，温百根.高瓦斯煤层群顶板大直径千米钻孔抽采技术[J].煤炭学报,2009(6):797-801.

[6] 陈国新.煤矿瓦斯抽放技术与分析[J].煤矿安全,1995(5):2-6.