沿空煤巷掘进采空区瓦斯涌出治理技术研究

2017年第12期

沿空煤巷掘进采空区瓦斯涌出治理技术研究

潘 辉1 藏兰兰2

（1. 淮南矿业(集团)有限责任公司顾桥煤矿，安徽 淮南 232001；

2. 淮南职业技术学院，安徽 淮南 232001）

摘 要

淮南矿业集团顾桥煤矿1112(1)轨道顺槽为沿空掘进巷道，掘进期间的瓦斯涌出量大，通过采用均压法、抽采法、

喷注浆等采空区瓦斯综合治理措施，最终有效解决了采空区瓦斯对巷道掘进的安全威胁，为沿空巷道掘进期间瓦斯治理提供较好地借鉴。关键词

沿空巷道 瓦斯涌出 均压法 抽采法

中图分类号 TD712.5 文献标识码 B doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2017.12.035

Study on the Gas Gushing Treatment Technology in the Hollow Coal Roadway

Pan Hui1 Zang Lan-lan2

(1. Guqiao Coal Mine of Huainan Mine Group, Anhui Huainan 232001; 2. Huainan Vocational and Technical College, Anhui Huainan 232001)

Abstract: The 1112 (1) the orbital gateway in Gu Qiao coal mine, is the roadway drivage along goaf, and quantities of gas is emitted during excavation. However, by means of such comprehensive management measures as equalizing pressing method, extraction method, jet grouting, the security threats to goaf roadway drivage is ultimately solved, which provide good reference of gas control during drivage along the empty roadway.Key words: along the empty roadway gas gushing out all pressure extraction method

我国煤矿开采以每年20~40m速度向深部延伸，煤层突出危险性逐渐增大，瓦斯涌出量也逐渐增加，特别是突出煤层开采时，瓦斯涌出量大已成为制约矿井安全生产和采掘接替的难题。为了减少瓦斯治理工程量，提高煤巷掘进速度，大部分采煤工作面的顺槽或系统巷道沿着上阶段工作面采空区、留有小煤柱(一般不超过10m)进行掘进，此时煤巷处于上阶段工作面卸压排放带，该区域无突出危险性，掘进期间可以采用区域验证措施，提高了煤巷掘进速度，缩短了采煤工作面接替时间和系统巷道准备时间。但沿空煤巷快速掘进时，因煤柱留设宽度小，采空区内瓦斯受地面气压影响不断涌入在掘沿空煤巷，给安全生产带来了威胁。

临近上阶段1111(1)工作面采空区，中间留设宽度8m的煤柱，掘进期间采用一路2×30kW和一路2×55kW局扇供风，回风风量1240m3/min，瓦斯浓度0.1%左右，瓦斯涌出量小于3m3/min，具体如图1所示。

2013年2月13日11：50左右，1112(1)轨顺迎头施工时出现一次瓦斯异常涌出，造成T1探头最大值达到0.19%、T2最大值达到0.41%，最大绝对瓦斯涌出量为5.1m3/min。

经现场检查，在距迎头2m位置处，顶板岩层中存在一条自巷道下帮延伸到巷道上帮长约10m的裂隙，裂隙及裂隙中的锚杆、锚索眼瓦斯浓度均在10%以上。

在距迎头50m处的沿空侧帮部施工一个进入1111(1)采空区的观测孔，并连接一个U型压差计，当压差计显示为正压时，裂隙及裂隙中的锚杆、锚索眼存在高浓度的瓦斯且向巷道内涌出，最大瓦斯浓度58%；当压差计显示为负压时，裂隙及裂隙中的锚杆、锚索眼瓦斯浓度仅为0.1%左右。因此可以判定1112(1)巷道中顶板裂隙与1111(1)采空区导

1 沿空煤巷掘进瓦斯涌出分析

顾桥矿1112(1)轨道顺槽为沿空掘进巷道，

2017-07-19收稿日期

作者简介 潘辉(1982- )，男，汉族，2007年毕业于河南理工大学，现为淮南矿业集团有限责任公司顾桥煤矿通防科科长，从事煤矿一通三防管理工作。

2017年第12期

通，瓦斯来源于1111(1)工作面采空区。

图1 1112(1)轨道顺槽布置平面图

2 沿空煤巷掘进瓦斯涌出治理

针对1112(1)轨道顺槽沿空掘进时采空区瓦斯向巷道内大量涌出现象，通过分析瓦斯涌出源，采用均压法、抽采法、喷注浆封堵法等方法予以解决。

2.1 均压法

均压法是通过构筑通风设施或改变设施位置来调整通风系统，改变采空区内瓦斯压力分布及流场。考虑到采空区防火工作的复杂性和重要性，均压法是控制采空区内瓦斯涌出优选方法。

根据1112(1)轨道顺槽及附近巷道工程平面图图1分析，采用均压法时，首先调整北一11-2上山采区通风系统，平衡1112(1)轨顺与1111(1)工作采空区的压差，将北一11-2上山采区煤层回风上山下口的两道行人门打开，降低1111(1)轨顺封闭墙前的压能；然后在北一11-2岩石回风上山增加一道调节设施，增加1112(1)轨顺巷道内风流的压能。

通过系统调整，1112(1)轨顺施工的进入1111(1)运顺采空区的防火观测孔一直处于负压状态，确保1112(1)轨顺巷道空气压力高于1111(1)采空区气压，杜绝因大气气压变化造成1111(1)采空区瓦斯向掘进巷道中涌出现象。

2.2 抽采法

采用均压法时，对1112(1)轨道顺槽1000m范围内掘进期间控制瓦斯涌出取得较好的效果。随着沿空掘巷距离的增加和瓦斯沿采空区涌出裂隙的增

83多，后期该方法治理瓦斯涌出的效果逐渐减弱。因此，充分利用1111（1）轨顺封闭墙上预埋的Φ273mm抽采管路，和北一11-2煤层回风上山采区抽采系统相连，对1111（1）采空区进行抽采，降低了采空区内瓦斯涌出量，有效地控制了采空区瓦斯沿裂隙向采掘工作面的涌出。

2.3 喷注浆封堵法

由于沿空掘进巷道掘进过程中大部分瓦斯是从裂隙带向掘进空间涌入，对存在沿空片帮区、过断层、煤体破碎区等地点进行喷注浆，对裂隙起到一定封堵效果，延缓采空区瓦斯向巷道涌出速度，防止局部瓦斯积聚。

2.4 沿空巷道瓦斯涌出治理效果

采取均压法、抽采法及喷注浆的综合治理措施后，1112(1)沿空掘进巷道存在裂隙区域的瓦斯涌出量及回风瓦斯浓度明显下降，回风瓦斯浓度迅速降

至0.1%以下，保证了掘进面的正常施工。

在采取均压法、采空区抽采的方法时需注意以下几个问题：（1）沿空掘进通风系统要稳定可靠，这不仅有利于瓦斯管理也有利于防火管理；（2）沿空掘进必须每隔500m设置一个穿透采空区的观察孔，便于检查采空区内瓦斯、CO及相对于在掘巷道压差情况，判断是否进气或出气；（3）采用采空区抽采方法要加强防火检查和漏风源排查，避免产生采空区自然发火事故，平衡好瓦斯抽采与防火之间的关系；（4）对于沿空过小硐室或断层时，还要采取喷注浆辅助措施，既能够封堵减缓瓦斯释放速度，也能够隔绝漏风通道，防止自然发火。

3 主要结论

顾桥矿1112(1)轨道顺槽掘进施工采用均压法、抽采法、喷注浆等综合瓦斯治理措施，较好地解决了采空区向掘进工作面瓦斯涌出问题，保证了掘进面的正常施工，为矿井生产接替提供了保障，对类似条件沿空巷道掘进施工瓦斯治理具有借鉴意义。

【参考书目】

［1］ 翟建斌，王士利.10112机巷沿空掘进期间瓦斯

治理方法与分析[J].能源技术与管理，2014，39(4)：52-54.

［2］ 刘述勋，刘彦飞.皮带顺槽沿空掘进瓦斯综合

治理技术的应用[J].水力采煤与管道运输，2014(1)：62-63.

［3］ 胡焕良.沿空掘巷工作面瓦斯综合治理方法分析

研究[J].山东煤炭科技，2014(7)：7-8.