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1、单一厚煤层综放工作面瓦斯治理 1 7506 综放工作面概况及瓦斯来源分析 1.1 工作面基本状况 7506 工作面位于五阳矿+600m 水平 75 采区，地面标高882.3895.4m，井下标高 417588m，开采山西组下部 3煤层。煤层赋存基本稳定，平均厚度 6.45m。煤层倾角 35，煤质 为 瘦煤。3煤层钻孔瓦斯流量自然衰减系数为 0.0767/d，百米钻孔瓦斯极限排放量 215m3，为难抽放型煤层。该煤层上下均无有效临近层，属于单一厚煤层开采。煤层无自然发火危险。7506 工作面采用低位放顶煤开采工艺，工作面控制采高 2.80m，顶煤平均厚度 3.65m，全部 垮落法管理顶板。采用一
2、进两回 E 型通风方式，其中运回两巷沿煤层底板掘进，运输巷全长 1 420m，断面 13.08m2，回风巷全长1370m，断面 11.74m2，均采用梯形工字钢支护。瓦斯 排放巷（瓦排巷）沿煤层底板掘进，与回风巷内错 21m 布置，断面 7.80m2，采用圆木梯形 棚 支护。工作面倾斜长度 196m。由于 7506 工作面是进入该矿高瓦斯区的第一个工作面，加之矿 井涌水较大，在工作面的切眼后部设有专用瓦斯尾巷和放水系统。1.2 工作面瓦斯涌出情况和来源分析 （1）工作面瓦斯涌出情况。在 7506 工作面距离切眼 464m 处有一个落差 310m 左右的断层，该断层将工作面沿走向分成了内外两部分
3、。据工作面回采巷道掘进期间的瓦斯涌出统计数据，在断层的外侧瓦斯涌出量较小，当开掘到断层附近时（即1040m 时），瓦斯涌出量才开始 显著增加，此后瓦斯涌出量一直较大，其绝对涌出量一般在 6.0m3/min 左右，最高达 8.0m3/m in。由于该工作面回采巷道掘进及设备安装时间较长，煤壁经长时间暴露，瓦斯已释放了一 部分，该工作面初采时瓦斯涌出量较小，一般为4.9m3/min。当工作面回采推进 8m 后，开 始初次放顶煤，瓦斯涌出达到 8.3m3/min。当工作面回采到 20m 左右时，老顶断裂，并伴随 着初次来压，瓦斯涌出量达到 18.6m3/min，随后瓦斯涌出量基本上在 1618m3/
4、min 左右，最高曾达到 21.04m3/min。（2）瓦斯来源分析。7506 工作面属于单一厚煤层开采，其上下均无有效的临近层瓦斯涌出，因而工作面瓦斯几乎全部来自本煤层。本煤层的瓦斯涌出主要由 3 部分组成，即工作面移 动煤壁瓦斯涌出、采落块煤瓦斯涌出（包括放落煤炭的瓦斯涌出）和采空区遗煤的瓦斯涌出。根据 7506 工作面投产以后前两个月的观测，工作面绝对瓦斯涌出量为 18.9m3/min，其中 煤壁瓦斯涌出为 5.3m3/min，占工作面瓦斯涌出总量的 28%；落煤的瓦斯涌出量为 4.6m3/min，占 24.4%，采空区遗煤的瓦斯涌出量为 9.0m3/min，占 47.6%。2 瓦斯治理
5、方案的确定及瓦斯抽排效果考察 7506 综放面投产以后，绝对瓦斯涌出量一直在 1618m3/min 左右，大大超出了工作面预计 瓦斯涌CM(22出量，虽然采取了调风措施，使回风巷的风量达到1200m3/min，瓦排巷风量达到 470m3/min，但工作面上隅角、回风巷和瓦排巷的瓦斯浓度仍然超过有关规定。为了保证安全生产，不得不采取限产措施，工作面生产被迫由原来的每日 4 个循环调整为1 个循环。虽然采取 了这些措施，但在割、放煤过程中，上述地点的瓦斯涌出量还是超限，仍然无法保证正常生 产。经过对矿井通风系统的分析认为，进一步增大工作面风量的可能性已很小，因此决定采 取瓦斯抽放的措施，建立局部瓦斯抽排系统，以便从根本上解决该工作面的瓦斯问题。（1）抽排方案的确定。7506 综放面 采空区瓦斯涌出量占到了工作面瓦斯涌出总量的 47%左右，这种情况的出现主要归结于两 方面的原因：首先是五阳矿进入+600m 水平开采以后，矿山 压力较大，工作面顶板破碎，维护困难，造成了顶煤放煤无法正常进行，从而使大量的块煤 遗留在采空区。其次，五阳矿3#煤层块煤的瓦斯放散速度低，而瓦斯涌出衰减却很快。