移动抽放技术在治理采空区瓦斯涌出中的应用

【摘要】矿井瓦斯是煤炭形成过程中的伴生物，在开采过程中随煤、岩体的暴露而涌入矿井巷

道中。瓦斯的危害主要表现为瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出和人员窒息死亡。治理瓦斯危害最有效
的方法是降低煤层中瓦斯含量和瓦斯压力。采空区大量高浓度瓦斯积聚在冒落带和裂隙带之
间，在通风负压的作用下，进入采场和回风流中。抽放采空区瓦斯是解决这一问题的有效技
术途径。

 

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　　【关键词】采空区；瓦斯抽放；治理煤层；瓦斯超限

 

　　

1、引言 

　　采空区瓦斯涌出特征与煤层的赋存、开采条件密切相关，采空区瓦斯主要是由采空区内
丢煤和邻近煤层的两部分组成。一般情况下，由于煤层开采，破坏了煤、岩体的压力平衡状
态，上下部负荷卸除，引起煤、岩体移动，并向采空区方向膨涨。从而导致包括错动而产生
的各种方向裂隙与采空区沟通，形成了向采空区排放瓦斯通道。这样邻近层的瓦斯在其自身
压力作用下，通过这些通道向采空区放散。在矿井通风负压的作用下，常聚积在隅角及回风
巷附近，造成瓦斯超限停工停产。本文通过对柏林煤矿实施采空区抽放方法的应用，提出一
般采空区瓦斯抽放方法和管理要点。

 

　　

2、回采工作面基本情况 

　　

2.1 工作面基本概况 

　　柏林煤矿

0836 工作面位于 0m 水平 083 采区北翼第三区段，走向长度为 576m，倾斜长

度为

107m。采煤方法为走向长壁法、区内后退式回采，采用 YRG3-100 爬底式采煤机一次采

全高，无煤皮全采长回采，完全陷落法处理采空区。风巷沿空护巷，即下区段的回风平巷经
维护作为上区段的运输平巷使用，巷旁支护使用料石码斜长

2.0m 的矸石带，料石间用细矸

渣充填，靠回风巷侧用黄泥沟缝糊面。

 

　　

2.2 工作面“一通三防”系统 

　　矿井瓦斯等级为高瓦斯矿井，工作面采用

“U”型上行通风，工作面配风量 300m3/min。

回风巷安装有

2 台甲烷传感器，对工作面及回风巷瓦斯浓度进行连续自动监测，瓦斯超限

能实现自动报警和实时断电；机巷皮带安装有烟雾传感器和

CO 传感器各 l 台。机风巷安装

有

φ25mm 防尘管路，防尘水压力 0.85MPa，每 50m 安装有三通和闸阀，各转载点安装有喷

雾设施，隔爆装置齐全。

 

　　相邻工作面绝对瓦斯涌出量平均在

0.9～1.5m3/min，最大在 1.8m3/min，工作面配风

300m3/min，正常生产期间工作面瓦斯不会超限。受回采地质条件影响（煤层薄采高
0.55m，顶板有淋水），采区设计是上行回采，对瓦斯管理不。随着上区段回采，下区段采
空区瓦斯大量涌出至上区段工作面，时常在采煤工作面风尾巷聚积。经查，瓦斯最大涌出时
段在工作面初次来压和周期来压期间，上隅角及风尾巷瓦斯时常超限，工作面安全生产受
到影响。之前均采用设风幛导风排出风尾巷瓦斯，其浓度也维持在

0.8%～1.0%之间，瓦斯

管理难度大。

 

　　

3、建立采空区瓦斯抽放系统 

　　

3.1 建立瓦斯抽放系统的必要性 

　　柏林煤矿随着矿井采深增加、开采强度增大以及开采范围的扩大，瓦斯涌出量已呈明显
上升的趋势，在采煤工作面上隅角、风尾巷、机尾巷等地富集，仅靠通风方法难以解决瓦斯
超限问题，矿井安全生产难以保证，继而构成安全隐患，管理不慎可能发生瓦斯灾害事故。
从相邻

0838 采煤工作面开采情况来看，风尾巷瓦斯浓度最高时曾达到 10%（风尾巷距上安

全出口

50m 处），采取风幛导风后栅栏附近瓦斯浓度也时常在 0.8%～1.0%，偶尔在 1.5%