移动瓦斯抽放泵在回采工作面的利用

第４期　水力采煤与管道运输　Ｎｏ．４　２００８年１２月　ＨＹＤＲＡＵＬＩＣ　Ｃ０ＡＬ　Ｍ１ＮｌＮＧ＆ＰＩＰＥＬＩＮＥ　ＴＲＡＮＳＰＯＲＴＡＴＩＯＮ　Ｄｅｃ．２００８　移动瓦斯抽放泵在回采工作面的利用　张永康刘志军　（开滦集团有限责任公司，ｇ－山矿业分公司河北唐山０６３０００）　摘要：针对唐山矿业分公司Ｔ２２９１工作面回采过程中的不同阶段，利用移动泵并采取不同的　抽放形式进行瓦斯抽放，收到了良好的效果。　关键词：回风道移动泵　瓦斯抽放　中图分类号：ＴＤ７１２　．６２３　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００６—０８９８（２００８）０４—００２６—０３　１工作面条件　２　瓦斯综合治理方法　建立两个抽放系统，分两个阶段进行瓦斯抽　１．１地理位置　放治理。　唐山矿业分公司Ｔ　２９１工作面位于矿井十二　２．１瓦斯治理前期　水平铁二区，属８、９合区煤层。该区东邻３６９４、　７２２、Ｔ　３９０两个瓦斯治理系统，分别在辅助　Ｔ２ｌ９５、２７９２采空区；南邻Ｔ２２９２待掘区；西邻　回风道设计施工高位孔，利用移动泵抽放高位和　Ｔ　３９２已采区及７９６ｌ、７９６２大巷及７０８０斜井等　辅助回风道末号眼以里的瓦斯。　巷道；北邻６１９７、６２９８、７４９１等采空区；上方为　２。２瓦斯治理后期　Ｔ２２５４、Ｔ，３５１、Ｔ，３５２等已采区，煤层之间距离均　过Ｔ　２２０回风绕道（背斜轴部）后，Ｔ。３９０瓦　为５０ｍ。该工作面位于该区域北翼，成背斜构造　斯治理系统结合埋管抽放工作面回风道位置老　（回风道内距切眼６９０ｍ为背斜轴部）。　塘的瓦斯，减少瓦斯向采场空问的涌出量，７２２瓦　１．２工作面参数　斯治理系统抽放Ｔ：２９１风道与Ｔ：２２０回风绕道密　工作面走向长度：９５５．０ｍ；工作面倾斜长度：　闭（老塘背斜轴部）瓦斯。　１４５．０ｍ；煤层倾角：最小１　１。，最大２７。，平均　２．３辅助风道内高位孔的设计　１５。；煤层厚度：平均１２ｍ。煤层结构特征：煤层　一般在辅助回风道迎头末号眼往外，每隔４Ｏ　结构为复合结构，属８、９煤层合区。煤层沉积稳　一５０ｍ设计一个钻场，每个钻场打两个钻孔，钻　定，中有２—３层夹石，煤质工业牌号为１／３焦　孑Ｌ之问约５ｍ搭茬，其中一个钻孑Ｌ与辅助回风道　煤。　方向夹角５。，向回风道方向（打在工作面上隅角　１．３开采情况　．　位置的冒落带），另一个平行辅助回风道方向。　工作面于２００６年ｌ０月中旬开始进人调试机　上仰终孔位置距直接顶板以上１３～２０ｍ，先进行　组设备，单班试生产，ｌ１月４日开始３班生产　回采前工作面前方裂隙带预抽及回采期间工作　（四、六制），产量逐步提高，正常情况下可达到日　面上方裂隙带的抽放（如图１）。高位孔一直设　产７２００ｔ。　计施工到距Ｔ　２２０回风绕道（背斜轴部）１ＯＯｍ　１．４通风瓦斯情况　处。　工作面采用“ｕ＋２”型全风压通风系统，溜子　道进风，回风道和辅助回风道回风，工作面有效　３　抽放效果　风量为１２．０ｍ　／ｍｉｎ，自３班生产以来，回风瓦斯　两个抽放系统自采取瓦斯抽放措施以来，随　浓度明显增大，时有超限现象，对安全生产造成　着工作面的回采，各处瓦斯浓度基本控制在Ｉ％　较大威胁。应用新试运行的瓦斯预测软件进行　以下，能够保证工作面的正常回采。　分析，瓦斯相对涌出量达到２．１ｍ　／ｔ，其主要原因　随着工作面的往前推进，对两个抽放系统及　为生产强度增大，造成瓦斯涌出量急增所造成，　总瓦斯抽放量进行了统计分析（见图２）：　致使回采初期工作面被迫停下来进行瓦斯抽放。　前期治理阶段：由于在回采初１００ｍ范围内，　主要是在探究抽放阶段，高位孔打在回风道内，　２６　第４期　张永康等：移动瓦斯抽放泵在回采工作面的利用　２００８年１２月　＂Ｉ＂２２９１移动泵　回　风　边　眼　图１　Ｔ　２９１工作面瓦斯抽放及钻孔布置示意图　流量浓度／％　／ｍ：　・　置　蝎蝎蝎增　蝎蝎　场　场　场场塌　场　场　场　图２两抽放系统瓦斯抽放量统计　效果不是太好。随着在Ｔ：２９　Ｊ辅助回风道内高　合Ｔ：２２０（背斜轴部）密闭抽放。随着工作面顶　位孔的抽放，有如下规律：凡是在两个钻场叠加　板冒落，密闭被甩到老塘，与工作面串风越来越　的位置前２０ｍ范围内，即上一组钻孑Ｌ的设计不宜　小，瓦斯浓度越来越大，由１５％升至２８％，最大　太深，终孔位置应在直接顶板以上１０ｍ左右，有　达到３５％。这主要也是由于Ｔ　２２０密闭的抽放　条件的话，为考虑打钻方便，两个钻场之间距离　产生了负压，随着工作面的回采，背斜轴部两侧　应该在２Ｏ一３０ｍ之间，效果最佳。　老塘的残余煤及工作面落煤发生的瓦斯，从老塘　后期治理阶段：经过统计，回采工作面在距　裂隙及空间逐步向最高点运移，并积聚而成。同　Ｔ　２２０（背斜轴部）１００ｍ直至推过Ｔ２２２０以外　时，工作面回风道上角埋管抽放量，在工作面推　１０ｍ之间，瓦斯治理基本上是采取埋管抽放，工　过背斜轴部７０ｍ之间，瓦斯浓度基本上由高向　作面回风道上隅角瓦斯浓度较小，抽放量也较　低，浓度从１４％降至１０％，再随着推采，远离背　小，且较为稳定。这是由于埋管抽放不如高位孑Ｌ　斜轴部由９％逐渐到回采后期达到２％左右。　抽放效果好，但工作面瓦斯浓度均不大，能够保　证正常回采。工作面推过Ｔ：２２０（背斜轴部）１０ｍ　４　结论　之后，主要是采取工作面回风道上角埋管抽放结　①回采工作面瓦斯治理采用移动泵抽放比　２７　第４期　２００８年１２月　水力采煤与管道运输　ＨＹＤＲＡＵＬＩＣ　Ｃ０ＡＬ　ＭＩＮＩＮＧ＆ＰＩＰＥＬＩＮＥ　ＴＲＡＮＳＰＯＲＴＡＴ１０Ｎ　Ｎｏ．４　ＤｅＣ．２００８　综合加固技术在屯留矿副井中的应用　任武　（山西潞安矿业集团石圪节煤业公司安监处山西长治０４６０３２）　摘要：通过采用综合加固技术，使潞安矿业集团屯留煤矿副井井底车场周围，常期处于流变状　态的软岩得到很好的加固。增强了围岩的抗扰动能力，消除了安全隐患，提高了整个矿井的整　体安全性，确保了安全生产。　关键词：综合加固　副井　软岩　力学特性　中图分类号：ＴＤ３５２　．５　文献标识码：Ｂ　文章编号：】００６—０８９８（２００８）０４—００２８—０３　马头ｆ－Ｉ　２。４ｍ双层钢筋砼）及筒壁（主要在马头　１　前言　综合加固技术是通过采用高压深孔注浆、高　预紧力强力锚杆、高预紧力全长锚索等手段，对　煤矿深井、复杂应力、常期处于蠕变状态的破碎　软岩进行加固的一种新技术。　２　存在问题　门拱基线处），尤其南马头门出现了浇注段顶板　开裂掉块、钢筋扭曲变形、帮部位移量达３００ｍｍ。　副井施工区应力显现集中。　根据近期观测，南北马头门仍存在缓慢蠕变　现象。管子道上下段于２００５年５月３０日又发　现有几处开裂炸皮现象、管子道开口处一处裂　根据屯留煤矿副立井井筒管子道底板与井　底车场连接处顶板的地质情况，预测该段地质条　件较差。２００４年１月５日开始南马头门３—３断　纹，架设的２９ｕ型支架有掉皮现象，管子道底板　未用锚索固强段有一处底臌现象。２００５年７月　底观察管予道开口处裂缝有闭合趋势，主要由裂　缝的上下错动所致，同时在管子道内侧有两处小　的裂缝。副井井筒＋４００水平以下３．２ｍ处大梁　再次出现弯曲，副井井筒管子道上方４０ｍ左右范　面掘进，采用锚网喷配合锚索临时支护，于１月　２４日掘进完毕（掘进ｌ１ｍ）。全断面掘进南翼　８ｍ、北翼３ｍ后，出现了顶板开裂，临时支护段顶　板下沉（相应造成管子道底板下沉），掘进段顶板　围内出现不同开度的环状裂纹，副井井筒多处出　现安全间隙不够的现象。从整个情况来看，由于　地质条件非常恶劣，副井井筒（马头门上５０ｍ左　下沉达Ｉ．２ｍ，部分临时支护锚索头崩落，且常有　落矸现象，顶板围岩已经松动，已经无法按正常　施工方法施工。由于副立井井筒、马头门及管子　道所处地层为砂质泥岩、泥岩及粉质砂岩等软　右，下６ｍ左右）、南北马买门、管子道虽经数次　及时加固，但围岩变形仍未稳定，一直处于蠕变　状态。　岩，特别是泥岩与薄煤交替互层，整体性差，加之　断面较大，且马头门与管子道距离较近，马头门　开挖后造成应力重新分布，出现压力显现和应力　集中现象，造成来压挤坏碹体（南马头门３ｍ及北　较灵活且见效快。　３软岩的工程力学特性　软岩之所以能产生显著塑性变形，是因为软　不涉及老顶，所以终孑Ｌ高度一般不宜太高。考虑　到上仰角度方便施工，一般钻场之间的距离不宜　太长。　作者简介：　张永康（１９５５一），男，唐山矿业公司安全管理部综合保安组　组长，采垛工程师。　②采用移动泵抽放回采工作面瓦斯时，可根　据回采工作面所处的地质构造条件，采用灵活多　变抽放方式，以达到最好的抽放效果。　③厚煤层在辅助回风道进行高位孔抽放比　在回风道埋管抽放效果更佳，但煤层中的高位孔　不利保存。　④可根据直接顶的软硬条件设计辅助回风　道高位，由于回采工作面前方所产生的裂隙一般　２８　收稿日期：２００８—０４—１５