受火区威胁的回采工作面的瓦斯治理技术研究

樊富强

摘 要：本文对受火区威胁回采工作面基本情况分析后，对受火区威胁回采工作面危险性加以研究，对受火区威胁回采工作面瓦斯治理技术进行探析，旨在切实做好受火区回采工作面瓦斯治理工作，确保回采工作面的生产效率。

关键词：受火区威胁;回采工作面;瓦斯治理技术

矿山开采深度加深，瓦斯灾害程度比较严重，并且容易受到外界因素影响发生交叉影响情况。针对于此，应明确回采工作面及其危险情况，然后加强对受火区回采工作面瓦斯的治理，降低煤层瓦斯含量、提高矿井的整体质量。

1 受火区威胁回采工作面基本情况分析

以某矿回采工作面为例，其处于十二层盘区回风上山的北翼位置，工作面南部、西部、北部及东部分别为：十二层回风上山、011201工作面、井田边界、021205规划面。这一工作面煤层比较稳定，平均厚度、倾角各5m、8°，局部能够达到10°，煤层夹矸层数为8层，煤尘存在一定风险，作为自燃煤层最短自然发火期约为2个月[1]。顶底板的岩石名称、厚度、岩性特征分别为：粘土岩、1.2m、具有灰黑色、含黃铁矿和植物化石等特征;老顶的岩石名称、厚度、岩石特性分别为：粘土层、13m、灰黑色特征;直接底的岩石名称、厚度，以及岩层特征分别为：粘土岩、1.4m、有白色和植物化石特征。需要注意的是，011203工作面原长度在1520m左右，切眼以南200m左右上部有9#煤实体煤，工作面倾长、采高、每日煤炭产量及平均倾角分别为：175m、4.6m、5000t、8°。该工作面使用走向长壁后退综合机械采矿垮落的方法对顶板进行管理，五虎山煤矿上部9#煤实体对于工作面回采构成直接影响，工作面切眼南移250m工作面走向长度为1255m。与此同时，011203工作面瓦斯含量在6.225m3/t左右，瓦斯压力、煤层钻孔瓦斯流量衰减系数，以及钻孔瓦斯极限涌出量和矿层透气系数分别为：0.726MPa、726MPa、0.0336/d、3240m3/hm、40.2MPa/d。

2 受火区威胁回采工作面危险性研究

2.1 工作面受火区、四周采空区自然间的风险

10#火区地表处于9#煤层回风井、12#煤层回风井，以及9#层及12#层主扇等位置，瓦斯抽采泵站、瓦斯发电厂东部500m左右区域，火区面积约为50.2万m2。10#火区燃烧除3#煤层的1～7#煤层，7#层、地表间的距离约为22m，如果10#火区未熄灭火区CO气体对于011203工作面生产的影响较大。

2.2 工作面自然发火的风险

结合011203工作面采高、采层的矿平均厚度，采取12#煤碎涨系数1.2，这时011203工作面回采期间采空区遗煤的最大厚度在3.3m左右，自然发火的概率较大，常在工作面开采线四周、工作面停采线四周、工作面两巷四周采空区浮煤及工作面原回风巷等位置发生。需要注意的是，011203补回巷检查的过程，巷道壁为完整状态但补回巷道容易发生冒顶问题，011201工作面开采时011203回风巷矿压情况比较显著，这时会在一定程度上加大011203回风巷维护的难度，发生变形、垮塌、封闭等可能性较大[2]。除此之外，封闭巷道、011201运输巷保护煤柱破碎问题较为明显，封闭段巷道、011201采空区进行沟通。但该工作面在开采采动作用下，011203补回巷、011203回风巷煤柱破碎，处于漏风供氧情况自燃的几率加大。

2.3 受火区威胁回采工作面瓦斯治理技术探析

通过研究发现，如果10#火区未熄灭火区CO气体，容易对011203工作面生产造成影响，所以应降低这一工作面回采瓦斯治理的难易系数，作以相应的调整将原回采范围调整为1255m以内，使用煤层走向、倾向钻孔预抽瓦斯方法抽采瓦斯[3]。工作面1150m以内的范围施工瓦斯抽采钻孔数量为150个，实行接管抽采，所有钻孔的深度在150m左右，施工钻孔长度、钻场分别为23660m、3个，以扇形进行布置即可。将开孔直径、开孔深度、终孔直径、倾角分别设置为：110m、5m、90mm、8°。后期如果为瓦斯含量比较高区域，建议增加施工岩煤层走向瓦斯抽采钻孔至35个，孔深、终孔直径，以及孔间距分别为：120m、95m、5m。011203工作面煤炭产量为每日4500t，参照矿井瓦斯抽采达标暂行规定来看，为保证预抽瓦斯效果需对范围内可解吸瓦斯量5m3/t，对开采工作面范围瓦斯抽采效果是否达标加以评判。在此之后，需要对011203工作面煤体单元划分情况加以评价，主要可分成800m及以内评价单元、1020m及以内评价单元、1250m及以内评价单元。使用矿井下瓦斯含量对评价单元内各位置、深度煤层残余瓦斯含量作以测定[4-7]。011203工作（下转第73页）（上接第71页）面最大参与解吸瓦斯量在2.12m3/t左右，可遵循该工作面每日4500t计划产量，进而达到011203工作面瓦斯预抽的效果。

3 结语

受火区回采工作面瓦斯治理问题为当前主要需解决的工作，加强回采工作面瓦斯治理，利于降低煤层瓦斯含量及瓦斯爆炸的风险，以便提高矿井安全生产效率，有效维护矿井企业的效益。

参考文献：

[1]赵东升，张锋，向衍斌.受火区威胁的回采工作面的瓦斯治理技术研究[J].能源技术与管理，2018，043（005）：27-29.

[2]薛永生，张锋，向衍斌.近距离高瓦斯易自燃煤层回采工作面通风方式优选及其应用[J].能源技术与管理，2019， 044（003）：13-15.

[3]孟兴国.大峰露天煤矿下组煤瓦斯抽采工程试验分析[J].鸡西大学学报，2019，019（001）：37-42.

[4]李琨.渗氮抑爆技术在工作面瓦斯燃烧事故中的应用[J].煤炭工程，2018，50（S1）：106-108.

[5]闫鹏佳，陈茂飞，辛建帝.高瓦斯综采工作面瓦斯防治技术研究[J].内蒙古煤炭经济，2019，271（02）：108+131.

[6]苏全.复杂条件下回采工作面瓦斯防治技术探讨[J].矿业装备，2018，101（05）：31-32.

[7]陈占全，代金芸，毛薪杰.回采工作面底板裂隙瓦斯防治技术研究[J].煤炭与化工，2018，41（12）：115-118.