辛安矿高瓦斯地区采煤工作面瓦斯治理与应用

王银

（冀中能源峰峰集团辛安矿，河北邯郸056200）

1 实施背景

随着开采深度的不断延深，辛安矿瓦斯涌出量也不断增大，特别是辛安矿2162工作面，回采期间瓦斯涌出量达到18～20m3/min左右，单个回采工作面如此大的瓦斯涌出量，在集团公司也尚属首次。如果该工作面的瓦斯治理不好，会给正常生产造成很大的隐患，只有搞好工作面瓦斯抽采，才是治理好工作面瓦斯最有效的办法。通过增加钻孔数量，加大钻孔直径，从而加大工作面瓦斯抽采量。对钻场布置方法的改良以及采取堵钻场方法，解决了工作面过钻场期间瓦斯超限问题。通过对瓦斯抽采技术的改进，2162工作面瓦斯得到了有效治理，保证了工作面的安全生产。

2 瓦斯治理现状

冀中能源峰峰集团辛安矿2162工作面为辛安矿所开采的-500南翼第一个回采工作面，位于辛安矿-500水平南翼的216采区。2162工作面走向长度1200m，工作面平均长度110米，煤层厚度平均5m，工作面两巷采用锚网索+W钢带进行支护，工作面采用综采放顶煤开采，工作面在掘进期间，运料巷和溜子道分别安装有两台2×15kW、2×30kW风机进行供风，配风量分别在1500m3/min，回风流中瓦斯浓度在0.7%左右，瓦斯涌出量在7m3/min，回采期间工作面瓦斯涌出量达到18～20m3/min左右，为辛安矿目前开采的最大瓦斯涌出工作面。如何解决工作面回采期间的瓦斯，成为摆在面前最大的问题。

为此在工作面回采前，辛安矿领导和通风区全体管理人员群策群力，积极想办法，认为必须加强工作面抽采，这是解决这一问题的最好办法。在以往的工作面治理瓦斯，我们采取工作面运料巷做高顶钻场进行边采边抽的瓦斯治理方法，每个钻场采用MK-5s钻机施工5个钻孔，每个钻孔直径94mm，钻孔长度100m，沿工作面走向，向采空区方向布置，同时在上隅角埋设6寸PVC管进行瓦斯抽采（如图1所示）。

图1

应用该方法后，在以往工作面瓦斯治理取得了比较不错的效果，工作面瓦斯抽采量达到5m3/min，但是在工作面回采到钻场附近，通过高顶钻场时，大量瓦斯沿钻场通路涌入到工作面运料巷，造成工作面瓦斯超限，致使工作面不能正常生产。同时对于2162工作面如此大的瓦斯涌出量，抽采4～5m3/min的瓦斯量，对工作面瓦斯的治理也不能很好地解决。因此只有对工作抽放技术进行改造，才能有效地治理好2162工作面的瓦斯。

3 主要做法

经过辛安矿领导和通风区全体管理人员的研究，在2162工作面瓦斯治理上主要从如下几方面做了改进。

第一，加大工作面瓦斯抽采量，增加钻孔数量，加大钻孔直径进行抽采瓦斯，采取了工作面运料巷做高顶钻场进行边采边抽的瓦斯治理方法。每个钻场采用MK-5s钻机打钻，每个钻场由以往的5个钻孔，增加到8～10个钻孔，采用两排布置，钻孔孔径从以往的89mm加大到94mm，钻孔长度100m，钻场间距70m，沿工作面走向，向采空区方向布置，钻场布置在距工作面运料巷10m，距大煤顶板3m的位置，每个钻场内钻孔按终孔位置水平投影，距运料巷1m、3m、5m、8m、10m、12m、15m、18m、20m的不同距离布置8～10个钻孔，钻孔分上、下两排布置，第一排布置5个，第二排布置3～5个，上下两排间距0.4m，第一排钻孔终孔距大煤顶板高度为10～12m，第二排钻孔终孔距大煤顶板高度为15～16m，两个钻场之间相邻的两组钻孔交叉30m布置。在工作面运料巷布置有8寸、6寸两趟PVC管路直接与矿井12寸抽放主管路相连，8寸管路接工作面钻场上排钻孔，6寸管路接工作面下排钻孔，从而加大工作面瓦斯抽采量。

第二，在过钻场期间，经观察，钻场通路内的瓦斯浓度平均在7%左右。钻场出口处的运料巷瓦斯浓度在3%左右，工作面运料巷回风处的瓦斯浓度在1%左右，居高不下，致使工作面被迫停止生产和减产，钻场通过困难，给工作面带来很大的不安全生产因素。为了解决该问题，我们采取首先对钻场进行改造，由以往的钻场与运料巷70度布置（如图2所示），改为现在的钻场与运料巷90度垂直布置（如图3所示）

图2

图3

第三，这样布置钻场后，减少了工作面通过钻场时间和钻场通路距离，又减少了钻场施工工程量。同时在工作面钻场施工完毕钻孔，接入抽采系统，对钻场进行密闭，密闭时在钻场通路的全岩段处（距运料巷口约2m处）用木点柱和编织袋装煤建墙进行密闭钻场，堵墙前接四寸铁管到钻场墙以里1.5m处，并接入抽采系统进行抽放，留好观察抽采浓度的孔。这样一来，使老孔内的瓦斯不能沿钻场通路涌入运料巷内，工作面回风侧的瓦斯浓度与未过钻场时基本一样。

4 实施效果

经过以上的抽采技术改进后，2162工作面目前抽采瓦斯量为11m3/min左右，配风量为1300m3/min，回风流中瓦斯浓度0.4%左右，出煤期间瓦斯浓度在0.5%左右，工作面上隅角瓦斯浓度在0.7%左右，从未出现过瓦斯超限现象。2162工作面的瓦斯治理得到了集团公司的好评，实现了工作面安全生产，为保证辛安矿年产150万吨做出了突出贡献。