沿空留巷Y型通风方式及防治瓦斯措施技术研究

赵建华+陈振江

摘要：通过在华晋焦煤有限责任公司沙曲矿24207工作面沿空留巷Y型通风方式的试验，探讨了在实现无煤柱开采，解决上隅角瓦斯超限问题，通过改变工作面传统的通风方式，减少采空区向沿空漏风，在沿空留巷段进行压管抽放，与胶带巷的冲洗进风，对沿空留巷的瓦斯进行稀释，从而减少回风流中的瓦斯。Y型通风方式在防治瓦斯措施的研究，能有效的为减少瓦斯超限，确保正常回采提供有利的技术保障。

关键词：沿空留巷； Y型通风；埋管抽放；瓦斯治理措施

1 引言

Y型沿空留巷通风方式是指随着采煤工作面回采的推进，在采空区的边缘构筑一道墙体形成采空区边缘的留巷巷道，作为一道回风通道，利用轨道和胶带进风，沿空留巷回风构成Y型通风系统[1]。沿空留巷Y型通风技术较传统U+L型通风方式，能从根本上解决工作面上隅角瓦斯超限的问题。避免了投入大量时间去准备新的采煤工作面。而沿空留巷工艺的采用，适应回采工作面快速推进的要求，大量减少了巷道掘进量，使沿空巷道继续服务下一个工作面[2-4]。

2 沿空留巷Y型通风技术研究

2.1 工程概况

华晋焦煤有限责任公司沙曲矿位于山西吕梁地区柳林县境内，全矿井绝对瓦斯涌出量422.28m3/min，相对瓦斯涌出量81.84m3/t，属高瓦斯矿井，经煤炭科学研究总院抚顺研究院鉴定为煤与瓦斯突出矿井。

沙曲矿24207工作面作为3+4#煤合并层煤层厚度在3.6-4.2米之间，平均厚度为4米。24207工作面整体呈单斜构造，煤层走向330°。倾向SW，平均倾角5°。工作面地质条件相对简单，局部地段发育有小型断裂构造或陷落柱。切眼初期回采长度为220m，回采推进885m后切眼对接延长为260m，走向可采长度1548m，轨道顺槽长2020米，轨道顺槽配风巷长1000米；胶带顺槽长1944米，回风顺槽长1899米，可采长度1922米，可采面积为0.34km23。

2.2 沿空留巷Y型通风系统

2.2.1 24207工作面Y型通风示意图

24207工作面采用沿空留巷、Y型通风方式。工作面回采时，配巷、轨道巷和24207胶带巷为进风巷，24207综采工作面回风巷作为总回风巷，24207胶带巷在24207工作面回采后通过沿空留巷的方式保留下来。

沿空留巷Y型通风瓦斯综合治理措施的工作目标：Y型通风回风瓦斯浓度控制在0.8%以下，消除隅角瓦斯积聚等安全隐患，通过抽采本煤层层及被保护层瓦斯实现安全开采。

2.2.2 24207工作面风流情况

24207工作面设计采用两进一回、Y型通风方式，具体风流流向为：

（3）24207工作面生产时需要的风量计算

24207工作面在回采期间的瓦斯主要来源于本煤层瓦斯以及上邻近2#煤层和下邻近5#煤层的卸压瓦斯，预计绝对瓦斯涌出量可达61.46m3/min。

受采动应力的影响，留巷变形严重，因此，在回采前后必须强化留巷的维护。按设计要求，沿空留巷的最小过风断面不小于10.0m2，则按10.0m2计算工作面留巷的最小通风能力应为：

则24207工作面的风排瓦斯量为：

工作面的配风量2400 m3/min，控制工作面轨道进风巷和胶带辅助进风巷风量比例，轨道进风巷风量1600m3/min，胶带进风巷风量800m3/min。

3 沿空留巷Y型瓦斯治理研究

3.1 24207瓦斯治理措施

3.1轨道巷小切眼上邻近层钻孔抽采措施

根据DDR-1200钻机特点采用低、中、高位钻孔对容易造成工作面瓦斯超限的上邻近层（2#煤）瓦斯进行提前预抽，施工距煤层垂直距离25米以上的高位钻孔，在抽采瓦斯的同时对瓦斯赋存区域的判定也具有研究性意义，在小切眼處开钻场，向工作面煤体中施工钻孔5个，钻孔间距20米，孔深900米，进尺4500米，同时在同一钻场向停采线方向施工钻孔5个，孔深600米。

3.2回风巷内高抽巷和高位钻孔钻场交替布置措施

高抽巷：在回风巷掘进斜巷，以40°起坡，爬至回采煤体上方8—10倍采高，伸入回采煤体的投影距离为15m左右。

高位钻孔：每个高位钻场均布置钻孔5个，在顶板处开孔，5个钻孔倾角分别为：37°、36°、33°、30°、27°；5个钻孔与尾巷走向方位夹角分别为90°、77°、65°、56°和48°，各钻孔均向胶带并偏向切眼方向钻进，孔深90米。

3.3轨道巷集群钻孔抽采

在轨道巷距工作面切眼60m处的采煤帮开始布置第一个钻场，依次往后每100m布置一个钻场，共布置钻场16个。每个钻场布置钻孔8个，分上下两排布置，上排钻孔为1#、2#、3#、4#，下排钻孔为5#、6#、7#、8#。

3.4 24207切眼本煤层抽放钻孔

采用采面和采空区双侧布置，全部采用单向平行孔。在采面一侧距离胶带巷10米处布置1#钻孔，钻孔间距为3m，共布置钻孔67个，孔深60米。在采空区一侧距离胶带巷10m处布置1#钻孔，钻孔间距为3m，共布置钻孔67个，孔深60米。

3.5沿空留巷段埋管抽采措施

在留巷内布置两趟大直径Ф320抽放管路，一路连接预留在尾巷封闭墙（距工作面位置50—100m）的采空区抽采管路上；一路连接在沿空留巷段充填体内，每间隔9m预留Ф320管变2寸三通，在留巷施工过程中，在每一分支管道上设置一个三通和闸阀，通过闸阀和三通连接到沿空留巷墙体内，对采空区进行抽放

4效果

4.1从初采到结束瓦斯变化

24207综采面在2010年12月13日具备联合试运转条件开始试采，试采期间工作面配风量为4298 m3/min，工作面瓦斯浓度为0.3%，回风瓦斯浓度为0.46%；从2011年1月27日开始正常回采到2013年3月8日铺网结束，平均日产2570t。风量由3612 m3/min降至 1216m3/min ，工作面瓦斯浓度0.15%-0.42%，回风瓦斯浓度0.45%-0.64%。

4.2回采期间出现的问题

4.2.1由于首次采用大采高的模斗注浆沿空留巷不接顶有涌出瓦斯现象。

4.2.2该巷属于下山开采，沿空留巷积水多同时随着工作面不断迁移，造成沿空留巷压力大回风断面减小。

4.2.3沿空留巷与回风巷之间横贯受到压力的影响造成横贯间漏风严重。

5 总结

（1）针对沙曲矿北翼3+4#煤24207工作面的具体地质状况，在24207工作面进行了沿空留巷Y型通风技术研究，从根本是解决上隅角瓦斯超限问题，同时提高回采率，实现连续开采，

（2）理论研究确定了24207工作面的巷道布置方式、通风方式、瓦斯治理模式。

（3）分析研究了在采用Y型通风系统的同时，配合邻近层抽采、沿空留巷及切眼埋管等的确定。

（4）沙曲矿对煤与瓦斯突出矿井厚煤层采用沿空留巷Y型通风技术的研究，为其它类似条件下沿空留巷Y型通风的研究提供了借鉴。

参考文献

[1]钱虹光.高瓦斯薄煤层沿空留巷Y型通风技术研究，2012（4）：17-19.

[2]呼浩龙，张景利.“Y”型通风系统的技术研究与应用[J].山东煤炭科技，20116）：5-6.endprint