急倾斜煤层掩护支架工作面初采期间瓦斯治理技术措施
2016-06-17 07:14 [煤炭论文] 来源于：互联网 作者：互联网
导读：【摘 要】本文通过对急倾斜煤层柔性掩护支架采煤工作面初采期间瓦斯治理存在的问题进行了分析，提出了有效治理措施，解决了炮后瓦斯问题，有效地防治了瓦斯事故。 【关键词】急倾斜；掩护支架；初采瓦斯问题；炮后瓦斯治理 1 问题的提出 急倾斜煤层柔性掩护
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【摘 要】本文通过对急倾斜煤层柔性掩护支架采煤工作面初采期间瓦斯治理存在的问题进行了分析，提出了有效治理措施，解决了炮后瓦斯问题，有效地防治了瓦斯事故。
【关键词】急倾斜；掩护支架；初采瓦斯问题；炮后瓦斯治理
1 问题的提出
急倾斜煤层柔性掩护支架工作面因受采煤工艺制约，工作面采用放炮落煤为主，护架内通风断面小，风量配备受限，工作面一般配备风量为200～300m3/min，初采期间，尤其是周边无采动影响的工作面，瓦斯涌出量较大，加之初采顶板冒落不充分，抽采钻孔对架后采空区的瓦斯抽采发挥不了有效作用，所有瓦斯几乎全部直接进入回风顺槽，尤其是炮后落煤容易堵塞工作面空间，更容易造成回风流瓦斯瞬间增大甚至会引起瓦斯超限事故的发生。因此，做好瓦斯抽采管理工作、优化瓦斯抽采技术是重点。
2 钻场的布置及钻孔的优化
2.1 采面工作面回采前在开切系统向后50米内的回风巷顺槽内施工一个钻场，钻场距离不易过远，以保证钻孔方位、倾角施工的准度及成孔质量，在钻场内布孔以斜穿煤层孔为主（即跟煤顶板靠近的边孔）。初采期间，尤其是前20～30米，以采用架头背埋管抽采老塘积聚的瓦斯为主，正常回采顶板逐步垮落形成空间和裂隙后，控制架头埋管抽采，以提高钻孔的抽采负压及抽采效果为主。
2.2 不同工作面，先行分析其顶板冒落裂隙带的分布产状，抽采钻孔设计布置要尽量将钻孔布置在瓦斯富集区，初采因顶板垮落跟进不及时、垮落不充分，钻孔以靠近煤层布置为原则。因钻场距回风顺槽近，受巷压影响，钻场及钻孔范围裂隙较发育，顶板走向钻孔封孔必须带压封孔，封孔深度不小于20m。为防止钻孔堵塞，顶板走向钻孔要全程下花管进行护孔（封孔注浆段为实管），护孔管为不小于1寸半花管，下管深度应不少于钻孔深度的90%。
图1
2.3 顶板走向钻孔施工孔径不小于Φ113mm，全孔必须采用扶正器施工。第一个钻孔施工后必须进行测斜，钻孔方位、倾角与设计误差不超过1度，测斜深度必须达到终孔深度的90%以上，方准验收，否则补施工钻孔。
3 平架背抽采管理
3.1 鉴于初采期间采空区老顶甚至直接顶不能及时垮落，顶板孔无法形成有效抽采空间，故初采期间以钻场内边孔及架头埋管抽采为主，架头要埋设与干管等径的管路抽采，并带有调节控制阀。
3.2 因掩护支架架间有间隙，故在平架背要铺设风筒布全面隔离，防老塘瓦斯经架间间隙渗入平架内空间，同时在架头砌挡墙，将采空区瓦斯挡在架背封闭空间内，经架背挡墙内埋管的负压作用下将瓦斯抽出。架背埋管非放炮期间要控制限量。
4 架内通风与放炮管理
4.1 采煤队加强对掩护支架采煤工作面的架内断面管理，工作面内部使用液压支柱，增加了工作面架内通风断面，并取消了采煤工作面运输机巷的小眼联络布置方式，直接将掩护支架放至机尾，保证炮后供风量，尤其要防止炮后落煤严重堵塞工作面有效通风断面而造成风流带动架背采空区大量瓦斯涌入工作面。
4.2 加强放炮管理，规范打眼、装药操作，提高支护效果、合理配置风量，要从根子上解决炮后有效通风断面问题。原炮后落煤易严重堵塞工作面空间，为保证安全生产，工作面内只能分段放炮，通过优化炮破参数，实现了炮后落煤能自然堆积而不至于抛掀堵面，被松动的煤能及时自流至机巷进入出煤系统，工作面可以采用整段打眼，全茬一次性爆破，且炮眼深度由原来的1.2m增加到1.6m，由于确保了工作面炮后有效断面，满足了风排瓦斯治理的需要。
5 几点体会
5.1 根据柔性掩护支架采煤法的特殊性，防瓦斯事故，保证炮后有效通风断面是基础，也是关键，要从架内支护、放炮管理着手，既要确保工作面正常空间，又要做好放炮工作，以松动为主，杜绝炮崩煤、岩严重堵塞有效通风断面。
5.2 分析不同工作面顶板结构、岩性状况，特别是要掌握煤层顶板垮落带、裂隙带的产状，在日常过程中，要动态分析随着工作面的推进钻孔在不同位置抽采浓度、流量的变化，为优化钻孔参数设计提供基础依据。
5.3 由于钻场、钻孔距煤层（回风巷道）近，受巷压、工作面动压等因素作用，易造成裂隙发育，影响钻孔抽采效果，故封孔质量要确保。
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柔性掩护支架在开采7-