浅谈治理采煤工作面上隅角瓦斯超限的方法

田龙江

摘要：近几年，随着我国煤炭事业的兴起，煤矿开采的愈加深入，瓦斯超过安全限度以及因瓦斯而引起的意外事故频频发生。矿井中的瓦斯问题没有解决，作业人员的安全就不能保证。故利用采煤回采期间上隅角瓦斯较高情况浅谈采取的方法。

关键词：工作面；上隅角；瓦斯；超限；治理

鸡西市鸡东县兴安矿煤矿属于低瓦斯矿井，矿井的采煤工作面在回采期间，由于临近层瓦斯大量涌出，采空区顶板不及时跨落等原因，造成工作面，上隅角瓦斯偏高，经常出现瓦斯超限现象，持续时间较长，给矿井，职工生命安全带来极大的威胁，经过工程技术人员认真分析瓦斯超限原因，采用了多种有效的方法，使得采煤上隅角瓦斯超限现象得到治理，确保了工作面回采期间的安全。

一、采煤工作面上隅角的瓦斯来源

采煤工作面上隅角瓦斯来源分析：一是工作面煤壁及落煤涌出，二是采空区中来自邻近煤（岩）层、遗煤的瓦斯。采空区瓦斯来源为下分层煤。经现场测定：（1）在工作面架前和架中测得绝对瓦斯涌出量共计1.18m3/min（煤壁瓦斯浓度最大达到0.3%）。（2）工作面下隅角机尾向外15m处测得绝对瓦斯涌出量为1.92m3/min，（3）经计算工作面下隅角绝对瓦斯涌出量为0.74m3/min。综上所述：回采期间，煤壁绝对瓦斯涌出量占65.5%，采空区瓦斯绝对涌出量占34.5%其中包括工作面下隅角绝对瓦斯涌出量占6.46%。工作面煤壁及落煤瓦斯涌出是瓦斯涌出的主要来源。

二、采煤上隅角瓦斯超限的原因

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。若工作面上隅角出现滞后回柱，除上隅角存在的涡流区外，在靠近切顶排处会出现微风区，采空区漏出的瓦斯在此处积聚，更容易形成上隅角的瓦斯超限。

三、治理办法

（一）设置上隅角档风帘

当采煤工作面上隅角出现瓦斯超限时，在靠近采煤工作面上端头以下6米处斜挂一挡风筒风帘，同时为了减少经过老塘进入工作面上隅角的风量，在下端头最后一排端头支柱处增设一道挡风帘。通使之将工作面的风流一分为二，利用风帘引导较多的风流流经上隅角，以稀释上隅角高浓度瓦斯。此方法效果不是特别明显，因此只可降低即将要超限或是在超限临界值时的情况。存在缺点是当前移上巷末端支护时，会造成短时间瓦斯超限。

（二）加大工作面风量

经过长时间的现场观察，发现在工作面正常供风的情况下，靠有限速度的风流来驱散上隅角涡流积聚区的瓦斯是不可能的，工作面风流对上隅角涡流区积聚瓦斯的驱散，主要靠工作面风流与上隅角瓦斯积聚区间空气的对流和主风流的扩散作用。采用增大风量的办法，虽然可使上隅角积聚区瓦斯与工作面主风流的对流作用加大，相应降低了上隅角瓦斯浓度，但对上端头老塘内顶板突然垮落造成的瓦斯超限现象仍然不能解决，且增加了工作面通风费用。同时有以下缺点：一造成邻近采掘工作面的供风量下降；二使采面风流中的粉尘浓度增加。三若采空区内存在其它漏风通道，则会增大此漏风量。

（三）尾巷排放法

此方法是使工作面一部分风流流经上隅角、采空区、联络眼到尾巷，以达到冲淡、排出瓦斯的目的。利用尾巷与工作面采空区的压力差达到排放高瓦斯的目地。优点是利用已有的巷道，不需要增加巷道，经济实用。缺点是如有自燃发火煤层容易造成煤层自燃现象，所以有煤层自燃的煤层禁止使用本法。

（四）由上行通风改成下行通风

我矿的采煤全部是采用上行通风，由于采煤工作面涌出的瓦斯比空气轻，其自然流动的方向和上行风的方向一致，风流流动和局部的瓦斯积存，容易造成瓦斯上隅角积聚，下行风的方向与瓦斯自然流动方向相反，二者易于混合且不易出现瓦斯层状流动和局部积存的现象，能防止上隅角瓦斯积聚。缺点是由于运输设备电器全部在下巷，回风中的瓦斯全部经过下巷电器设备，给下巷的瓦斯管理带来困难，同时下巷是运输巷，又增加了漏风，降低了工作面的有效风量。

（五）瓦斯抽放仰角钻施工

采煤工作面采空区分昌落带、裂隙带和弯曲下沉带；在采煤工作面回风巷内直接布置钻场，从顶板开孔。钻孔布置方式：可利用回采工作面回风顺槽已有的掘进抽放钻场钻场，或新开钻场，钻场间距为60m，钻孔水平方位为面向采空区方向同煤层走向分别呈12度、24度夹角布置；钻孔垂直方位为面向采空区方向分别呈10度、20度水平夹角布置。其终孔点保证在冒落拱上方1-2米的老顶裂隙带内。

1.钻场规格：3m（深）x 4m（宽）x 2.5m（高）。

2.钻孔直径：94mm，

3.钻孔长度：75m，

一是钻孔的终孔层位位于裂隙带上部界限，二是钻孔进人卸压区的层位位于冒落带顶部、裂隙带下部界限以上。

四、结语

采面工作面上隅角出现瓦斯超限后，根据瓦斯来源及瓦斯超限的浓度立即采取相应的措施，根据以上方法其中尾巷法和瓦斯抽放仰角钻的效果最好。

参考文献

[1]国家安全生产监督管理总局.煤矿安全规程专家解读[M].徐州：中国矿业大学出版社，2016.

[2]通风安全学[M].徐州：中国矿业大學出版社，2012.