瓦斯综合抽放技术在张小楼井的应用

　
摘要：张小楼井建立了完善的瓦斯抽放系统，利用预抽本煤层瓦斯抽放、上隅角插管抽放、
上隅角埋管抽放、高位钻孔抽放等综合瓦斯抽放技术，解除了瓦斯对安全生产的威胁，保证
了矿井回采的安全。

 

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　　关键词：综合瓦斯抽放

 上隅角 瓦斯治理 

　　

1 矿井概况 

　　庞庄矿张小楼井隶属于徐州矿务集体有限公司，现主采下二叠山西组

7#、9#煤，瓦斯

等级鉴定结果：绝对涌出量为

19.93m3/min，相对涌出量为 9.06m3/t，二氧化碳绝对涌出量

为

8.18m3/min，相对涌出量为 3.72m3/t，因地质条件复杂，局部瓦斯高，矿井按照高瓦斯

矿井管理。

 

　　

2 矿井瓦斯抽采的必要性和抽放方法 

　　

2.1 抽放的必要性 矿井瓦斯来源是确定抽采方法的主要依据，测定出掘进、采煤与采空

区的瓦斯涌出量分别占全矿井瓦斯涌出量的比例；准确地判断出采区工作面的瓦斯主要来
自本煤层还是邻近层。根据对矿井瓦斯涌出量结果来进行矿井的瓦斯来源分析。张小楼井瓦
斯矿井采区主要集中在

-1025 西一下山采区，开采水平由-880 到-1025 水平，煤层倾角较大，

平均为

24°。张小楼井各区瓦斯涌出构成表所示如下： 

　　矿井瓦斯涌出量构成结果

 

　　

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　　回采工作面瓦斯涌出量的构成结果如下：

 

　　回采工作面瓦斯涌出量构成结果

 

　　

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　　根据煤矿安全规程规定，当一个采煤工作面绝对瓦斯涌出量大于

5m3/min 或一个掘进

工作面绝对瓦斯涌出量大于

3m3/min，采用通风方法解决不合理的，必须建立瓦斯抽采系

统。张小楼井的回采工作面采用综合机械化采煤方法，全部垮落式顶板管理，开采

7#煤时，

回采面后方采空区内的丢煤、采空区内围岩和下邻近层

9#煤的瓦斯也会涌向开采空间。采空

区存在的大量瓦斯在回风负压的作用下涌向回采工作面，这会造成工作面回风隅角和回风
巷道的瓦斯超限。因此要抽出采空区内瓦斯。因为采空区内瓦斯浓度较低，所以要用大流量
的水环真空泵去抽采采空区内瓦斯。针对以上特点张小楼井采用预抽本煤层瓦斯抽放、高位
钻孔瓦斯抽放、上隅角埋管瓦斯抽放、上隅角插管瓦斯抽放等四种瓦斯综合治理方法。

 

　 　

2.2  预 抽 本 煤 层 瓦 斯 抽 放 技 术   张 小 楼 井 7 煤 所 测 煤 层 透 气 性 系 数

λ=0.183~0.214m2/MPa2・d。根据抽放难易分析，张小楼井煤层属于可以抽放的范围。 
　　开采层预抽瓦斯难易程度分类表

 

　　

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　　张小楼井工作面在掘进施工期间，从开窝处跟随掘进进度，每隔

2.5m 双巷施工钻孔，

钻孔径为

Φ76mm，孔深 60～90m。顺煤层方向水平施工钻孔，成孔后用聚氨酯进行封孔，

封孔长度为

6m，通过支路连接到 8 寸抽放管路并于水环式真空泵进行连接。工作面本煤层

预抽大大降低了煤层原始的瓦斯赋存含量，减少了工作面回采期间的瓦斯涌出量，为工作
面的快速推进创造了良好的条件。

 

　　

2.3 高位瓦斯抽放 高位瓦斯钻孔抽放是对顶板裂隙带瓦斯的抽放，煤层随工作面回采

形成采动压力场，其影响范围在垂直方向形成冒落带、裂隙带和弯曲下沉带，在水平方向形
成煤壁支撑去、离层区和重新压实区。采动压力场中形成瓦斯流动通道，高位抽放就是根据
抽放负压加速瓦斯的流动，使得瓦斯能够高浓度的流出。张小楼井的高位瓦斯抽放是从工作