浅析煤矿开采工作中瓦斯涌出控制技术

　摘

 要：笔者通过对煤矿工作中瓦斯来源，并给出了各部分瓦斯涌出量的计算公式，并详

细论述开采过程煤层瓦斯涌出的控制技术。

 

　　关键词

: 采煤工作; 斯涌出源；控制技术 

　　

 煤矿按照瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式把矿井分为 3 类:低瓦斯矿井≤10m 高瓦斯矿井> 

10m 和煤与瓦斯突出矿井。据 1994 年矿井瓦斯等级鉴定统计，各类矿井所占比重及矿井平
均瓦斯涌出量分别为

:低瓦斯矿井占 56%，4 高瓦斯矿井占 35%，16;煤与瓦斯突出矿井占

9%，24。处于瓦斯带内的采煤工作面，其瓦斯涌出量随着距地表垂深和日产煤量的增加而
增高。在低瓦斯矿井中有高瓦斯区，在高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井，采煤工作面的瓦斯涌出
量一般都比较大，个别达到很高的数值，研究采煤工作面瓦斯涌出、控制技术管理具有重大
意义。

 

　　

 1 采煤工作面瓦斯涌出源及其计算 

　　采煤工作面瓦斯涌出来源于煤壁、采落煤和采空区，后者又来源于邻近煤层和围岩。前
两项瓦斯涌出强度与煤暴露时间的关系类似，

 都可以用 q=方程来描述，式中 q，q0 分别为

煤暴露初始和

tmin 时的瓦斯涌出强度，为衰减指数。从中可知，不论是煤壁还是采落煤，

暴露初始的瞬间涌出强度最大，以后随暴露时间的增长而呈负指数关系衰减，所以落煤、放
煤工艺是治理瓦斯的重要时刻。
　　

 2 瓦斯涌出的控制技术 

　　

 工作面瓦斯涌出控制的目标是消除瓦斯积聚，确保采煤工作面和采区巷道风流中的瓦

斯浓度控制在《煤矿安全规程》规定的安全限值以内。

 

　　

 2.1 采用不同的工作面通风系统控制瓦斯 

　　

 采煤工作面通风是控制瓦斯浓度的基本措施，通风系统必须稳定、可靠、保证不间断地

向工作面供给足够的风量

;在瓦斯涌出量较大条件下，具备解决工作面隅角区瓦斯浓度超限

问题的能力。

 

　　

 (1)U 型通风系统。中国采煤工作面大多采用 U 型通风系统，其特点是系统简单、经济，

适于采空区瓦斯涌出量不大的工作面，否则漏风将把采空区高浓度瓦斯集中汇流于上隅角
产生瓦斯浓度超限危险区。

 

　　

 (2)U+L 型通风系统。它是一进两回的通风系统，其中，靠近工作面的一条回风巷，其

瓦斯浓度按《煤矿安全规程》规定管理

(1%)， 另一条经联络巷与采空区相连的称为专用排瓦

斯巷

(尾巷)，其瓦斯浓度控制在某一批准限值以内，并附加另外一些防爆安全条件下使用。

这种系统不仅增加了工作面的风排瓦斯量，而且由于瓦斯浓度分布的改变，大大改善了

U

型工作面上隅角瓦斯超限问题。联络巷之间的距离一般为

60～100m。该系统用风量少而排放

瓦斯量大、安全可靠性提高，因此得到广泛应用。

 

　　

 (3)Y 型通风系统。该系统是两进一回，采煤工作面的上、下巷都进风，而其中的副进风

巷在采空区一段则变成回风巷，并由巷旁充填支护，它与

U+L 系统相比，不仅从根本上解

决了上隅角瓦斯积聚难题，而且运煤、运料设备、供电、供水等管线都在新风中，而回风巷内
既无电缆、轨道，也无管路成为专用回风巷，这样就大大提高了安全性。但该系统回风巷的
某些局部地点可能存在瓦斯积聚问题，这需用瓦斯抽放办法来处理。

 

　　

 (4)Y+L 型通风系统。它兼有 Y 型与 U+L 型的某些特点。该系统工作面上、下风巷都进风，

这与

Y 型相似; 它又有尾巷，这与 U+L 型相似，因此其采空区内瓦斯浓度分布规律同图

4b，故而上、下风巷都可以布置设备，改变了 U+L 型系统主要机电设备必须在进风巷布置
所造成的设备拥挤及阻碍进风现象。尾巷的长度由

U+L 型的走向全长减至一个联络巷间距