回采工作面上隅角瓦斯涌出异常与防治对策

史鹏飞（山西东庄煤业有限公司，山西长治 046308）

回采工作面上隅角瓦斯涌出异常与防治对策

史鹏飞
（山西东庄煤业有限公司，山西长治 046308）

回采工作面上隅角是井下局部瓦斯积聚最为严重的部位。目前，瓦斯治理技术上的上隅角瓦斯积聚问题始终不能得到解决，对井下安全生产状况构成极大威胁。针对瓦斯常见问题，通过研究采取采空区、上隅角抽放，上隅角封堵等措施，有效解决了瓦斯问题，实现了安全高效生产。

上隅角；瓦斯涌出；抽放

在我国绝大多数煤矿采煤工作面采用的是“U”型通风方式。这种通风方式有两种情况，也就是说进入工作面的风流分两部分，一部分沿工作面流动；另一部分进入采空区，在采空内部沿一定流线的方向流动，在工作面的后半部分，进入采空区的风流逐渐返回工作面。采面上隅角靠近煤壁和采空区侧，风流速度很低，局部处于涡流状态。这种涡流使采空区涌出的瓦斯难以进入到主风流中，从而使高浓度瓦斯在上隅角附近循环运动而聚集在涡流区中，形成了上隅角的瓦斯超限。回采工作面上隅角是矿井局部瓦斯积聚最为严重的部位。

由于目前瓦斯治理技术上的缺陷，上隅角瓦斯积聚问题始终不能得到彻底的根除，对井下安全生产状况构成极大威胁。随着采煤机械化程度的提高，回采工作面产量不断提高，回采工作面上隅角瓦斯积聚问题显得更加突出，并且已经成为煤矿安全生产的一个重大隐患。

1　工作面瓦斯涌出异常情况的分析

以东庄煤矿工作面为例，截止2015年1月17 日8点班，采面进风巷共推进280.2 m，回风巷共推进280.8 m。采面配风量2 156 m3/min，外口瓦斯平均浓度0.39%，上隅角瓦斯浓度1.0%；瓦斯涌出总量17.74 m3/min，其中：风排瓦斯量8.41 m3/min，抽放瓦斯量9.33 m3/min。具体情况如表1所示。

从表1可以看出：2015年1月7日-1月16日采面风量基本无变化，外口平均瓦斯浓度达0.39%（过低抽巷前外口平均瓦斯0.18%），增大了0.21%；采面的风排瓦斯量8.41 m3/min（过低抽巷前采面风排瓦斯量4.02 m3/min），上升了4.39 m3/min；抽放总量14.17 m3/min（过低抽巷前瓦斯抽放量12.08 m3/min），上升了2.09 m3/min；采面平均瓦斯涌出总量19.32 m3/min（过低抽巷前瓦斯涌出总量15.51 m3/min），上升了3.81 m3/min。

表1　采面瓦斯涌出情况表

2　异常情况原因分析

2015年1月10日该采面推进至268.1 m时，采空区瓦斯抽放浓度由9.54%上升至12.53%；抽放量由11.81 m3/min上升至14.32 m3/min；风排瓦斯量由4.02 m3/min上升至4.46 m3/min。1月12日-1 月15日，采面瓦斯涌出总量平均19.32 m3/min（进入低抽联巷前15.51 m3/min），上升了3.81 m3/min。具体分析结果如下：

1）从瓦斯来源上分析。a.在采面风量一定的情况下，正常出煤期间采面煤墙侧瓦斯普遍在0.2%左右，且变化不大，因此瓦斯主要来源于采空区。b.由于煤层层间距小，易导致采空区瓦斯浓度增大。c.从1月13日-1月17日采面未进行回填作业，采空区大量空间未进行回填，有利于导致采空区聚集的瓦斯涌出。

2）从瓦斯涌出总量上分析。a.1月8日-1月9日采面推进至265 m~268 m时，瓦斯涌出总量15.68 m3/min；1月10日-1月15日采面推进至272 m~281 m时，瓦斯涌出总量为19.66 m3/min。主要原因为随着采空区暴露面积的增大，在风量、抽放负压不变的情况下，必然导致采面瓦斯涌出量的增大。工作面瓦斯涌出量随推进度变化见图1。b. 1月7日-1月16日采面配风量基本无变化，抽放量占采面瓦斯涌出比例由正常的76%下降至66%，外口瓦斯浓度出现明显增大的现象。

图1　工作面瓦斯涌出量随推进度变化图

3　应对措施

1）采面调整尽快降低采高，减少或封堵最后6架顶梁和顶板之间的通道，使瓦斯滞留在采空区上隅角，以便用瓦斯抽放。

2）调整采面倾斜度，使采面最后一支架进入采面而不位于回风巷道内，进而增大上隅角的断面，有利于瓦斯抽放。

3）将后部挡风障向采面机头方向延伸2架-3架，将老塘和后部运输通道隔离开来，提高瓦斯抽放浓度。

4）上隅角封堵墙必须按照要求5 m一道，必须封堵严实，减少采空区内的瓦斯外溢。

5）加强采空区深部抽放管路的检查和放水力度，保证抽放系统通畅；并排查回风巷内老钻孔的瓦斯情况，发现有瓦斯涌出的及时联网抽放。

6）按周期对采面布置瓦斯、风量测点，根据测量结果，分析总结综采面风量大小与采空区瓦斯涌出量大小的规律，确保风压相对平衡。

4　结束语

采取了以上措施后，采面实现了安全、高效生产，有效解决了上隅角瓦斯积聚和超限问题。为今后其他煤矿瓦斯安全生产提供了有力的依据。

（编辑：武晓平）

Abnormal Gas Emission and Control Measures in Upper Corners of Mining Face

SHI Pengfei
（Shanxi Dongzhuang Coal Co.,Ltd.,Changzhi 046308,China）

As the worst part of local gas accumulation,the upper corners of mining face severely threaten the safe production in the coal mine.The research on gas extraction of gob and upper corners, sealing upper corners,and other control measures effectively solves the gas problem,which could realize the safe and efficient production in the mine.

upper corners;gas emission;extraction

TD712

A

1672-5050（2016）02-0043-03

10.3969/j.cnki.issn1672-5050sxmt.2016.02.014

2015-12-24

史鹏飞（1981-），男，山西长治人，大学本科，助理工程师，从事煤矿开采工作。