野青保护层瓦斯综合治理技术应用

李阳

摘 要 羊东矿4#煤层工作面回采期间主要采用Y型或U型通风方式。由于很多情况下4#煤层工作面回采期间不具备Y型通风方式，只能采用U型通风方式。U型通风方式下，工作面上隅角及回风巷瓦斯容易积聚，为工作面瓦斯治理工作带来非常大的困难。因此，开展U型通风方式下野青保护层工作面回风巷瓦斯综合治理技术研究时十分必要的。

关键词 野青保护层 瓦斯综合治理 技术应用

中图分类号：TD712 文献标识码：A

1概况

8466工作面煤层为石炭系太原组4号煤（野青煤），厚度1.0～1.8m，平均厚度1.4m，无夹石，局部有结核。该工作面为野青保护层工作面，工作面平均倾斜长度为186m，采用U型通风方式。由于8466工作面上回风巷内钻孔施工较早，塌孔较为严重，工作面瓦斯抽采浓度及抽采量较小，严重威胁该工作面安全生产。为解决8466工作面回采期间上隅角及回风巷瓦斯隐患，经过反复研究决定，采用在运料巷布置网格式走向长钻孔的方法治理工作面瓦斯，保证了沿工作面走向每排钻孔都能充分及时劫抽上覆大煤卸压瓦斯，工作面瓦斯抽采量大大增加，很好地解决了8466工作面回采期间的瓦斯隐患。

2 8466工作面原瓦斯治理措施

8466工作面原瓦斯治理措施：采用U+L型通风，工作面在上回风巷内施工穿层钻孔抽采上覆大煤（被保护层）卸压瓦斯。

2.1 8466工作面原通风系统

8466工作面于2015年8月1日开始回采，工作面初采期間采用U+L型通风方式，溜子道、运料巷外段为进风，运料巷里段、上回风巷为回风，其中上回风巷为专用排瓦斯巷。

2.2 8466工作面瓦斯抽采系统

2.2.1抽采管路布置

8466工作面上回风巷内敷设两趟抽采系统，一趟地面瓦斯库抽采系统（管径250mm），一趟地面电厂抽采系统（管径200mm），其中 250mm管路为高浓度瓦斯抽采管路， 200mm管路为低浓度瓦斯抽采管路。

2.2.2抽采钻孔布置

8466上回风巷共布置60个钻场，钻场间距15～20m，每个钻场布置4～6个钻孔，钻孔在水平面上呈扇形布置，各钻孔终孔穿过大煤进入顶板1米，各钻孔孔底间距为10米，钻孔沿倾向距运料巷最大距离为37m，钻孔沿走向控制距离为37m，钻孔孔径为94mm。

2.3瓦斯治理效果

8466工作面初采期间，上回风巷内钻孔抽采浓度及抽采量均不大（总浓度为20%～30%，纯量为1.5m3/min～3m3/min），上回风巷内瓦斯不稳定，最大时达0.8%，工作面风排瓦斯量大。根据保护层工作面开采后应力分布规律，采空区外侧10-30m范围为应力增加区。经分析，上回风巷与运料巷间距为22m，在增压区范围内，极易造成钻孔塌孔，且上回风巷内瓦斯钻孔沿工作面走向及倾向控制范围较小，钻孔施工时间较早，钻孔抽采效果差。

3 8466工作面瓦斯综合治理技术优化

由于8466工作面原瓦斯治理技术治理效果不好、上回风巷内瓦斯不稳定，工作面风排瓦斯量大。我们于2016年3月份对8466工作面瓦斯治理技术进行了优化。优化后工作面采用U型通风方式，在运料巷补充施工网格式走向穿层长钻孔的措施，实现对被保护层瓦斯抽采最大化。

3.1 8466工作面通风系统

8466工作面为U型通风方式，其中溜子道、运料巷外段为进风，运料巷里段、上回风巷为回风。

3.2 8466工作面抽采钻孔优化

采用U型通风方式后，工作面上隅角及回风巷瓦斯治理比较困难。为加强对被保护层8266工作面瓦斯抽采，达到抽采最大化，保证8466工作面上隅角及回风巷内瓦斯不超限，我们对8466卸压钻孔布置进行了优化，根据工作面回采期间钻场瓦斯抽采浓度及抽采量统计，钻孔进入采空区20-50m范围钻场抽采瓦斯浓度及抽采量明显增大，即工作面推采过后采空区侧20-50m范围上覆顶板最为活跃，根据“O”型圈裂隙分布规律及瓦斯富集区分布规律，采取在8466运料巷施工网格式走向穿层长钻孔，运料巷每隔20-35m布置一个钻场，每个钻场8-14个钻孔，孔径为94mm，钻孔成扇形布置，钻孔沿走向控制范围为88m，每间隔20m布置一列，沿倾向每间隔10m布置一排，钻孔沿倾向距运料巷最大距离为84m。钻孔随着工作面推采，依次施工瓦斯钻孔，每个钻场在距工作面30m前施工完成。

3.3瓦斯治理效果

施工网格式走向穿层长钻孔后，能够及时截抽上覆大煤卸压瓦斯，运料巷瓦斯抽采浓度为40%～70%，抽采量为6～8m3/min，瓦斯抽采总量为9～11 m3/min。上隅角瓦斯浓度为0.1%～0.3%，回风巷瓦斯浓度为0.1%～0.2%。瓦斯治理效果非常明显，消除了工作面瓦斯隐患，确保了安全回采。

4效果分析

U型通风方式下瓦斯综合治理的成功实践，解决了工作面上隅角及回风巷的瓦斯隐患，保证了野青保护层工作面的安全快速回采。

4.1直接经济效益

施工网格式走向长钻孔，工作面瓦斯抽采量大大增加，工作面瓦斯抽采纯量由3m3/min增加大10m3 /min，多抽采瓦斯212万m3，抽采的瓦斯全部用来发电，多发电318万度，直接经济效益在191万元以上。

生产成本大大较低。采用U型通风方式每米沿空留巷成本0.5万元，直接经济效益为100余万元。

4.2间接经济效益

采用U型通风方式并对抽采系统进行优化后，工作面日推采进度达2.5m，推采速度大大提高，提高了工时效率，保证了大煤工作面的正常衔接，带来了十分可观的间接效益。