康家灘煤礦是神華集團(tuán)神東公司所屬的大型出口煤基地之一，位于山西省保德縣境內(nèi)，生產(chǎn)能力可達(dá)8Mt/a，一個(gè)綜采面和三個(gè)連采面保產(chǎn)。目前，88201綜采面的生產(chǎn)能力為日產(chǎn)2.5萬(wàn)t左右，是典型的高產(chǎn)高效工作面。瓦斯涌出具備如下的特點(diǎn)：煤層瓦斯含量不大，但由于綜合機(jī)械化程度高，開(kāi)采強(qiáng)度大，產(chǎn)量集中，采面生產(chǎn)過(guò)程中，瓦斯涌出量較大，經(jīng)常造成下隅角和回風(fēng)瓦斯超限。因而，在88201綜采面的回采過(guò)程中，我們對(duì)其瓦斯涌出規(guī)律及來(lái)源進(jìn)行了研究，并有針對(duì)性地采取了各種防治措施，從而保證了88201工作面的安全回采。

1試驗(yàn)工作面概況

88201綜采工作面位于康家灘礦井田中北部的二采區(qū)，工作面走向長(zhǎng)2830m，推進(jìn)長(zhǎng)度2667m，傾斜長(zhǎng)240m，設(shè)計(jì)采高3.5m，密度1.47t/m³,可采儲(chǔ)量3.2932Mt。煤層原始瓦斯含量小于1.91m³/t（88202工作面瓦斯含量測(cè)值）。 工作面自2003年6月份開(kāi)始回采，12底回采結(jié)束。

工作面所開(kāi)采的8^#煤層總體為簡(jiǎn)單型的寬緩背斜構(gòu)造，北翼走向5°～

15°，傾角2°～3°，軸部煤層走向0°，傾角4°，南翼走向170°～185°，傾角5°～6°，回風(fēng)順槽有四條小斷導(dǎo)層，膠帶輔助運(yùn)輸順槽有三條小斷層，開(kāi)切眼以南800m范圍內(nèi)有二組大型裂隙帶。

工作面采用下行通風(fēng)方式，即工作面上輔運(yùn)巷和膠運(yùn)巷進(jìn)風(fēng)，下輔運(yùn)巷回風(fēng)，構(gòu)成兩進(jìn)一回通風(fēng)系統(tǒng)。邊界進(jìn)風(fēng)巷貫通前工作面布置及通風(fēng)方式如圖1所示。



圖188201綜采工作面通風(fēng)系統(tǒng)圖（邊界進(jìn)風(fēng)巷貫通前）

2綜采工作面瓦斯涌出規(guī)律及來(lái)源分析

88201綜采工作面自6月8日開(kāi)始生產(chǎn)以來(lái)，受頂板初次來(lái)壓、周期來(lái)壓、采空區(qū)面積、地質(zhì)構(gòu)造等因素的影響，工作面瓦斯絕對(duì)涌出量隨著回采距離的增加有明顯上升趨勢(shì)。由圖2可以看：隨著88201工作面的回采推進(jìn)，工作面絕對(duì)瓦斯涌出量一直持續(xù)上升，最高時(shí)達(dá)48m³/min；工作面采場(chǎng)涌出量基本維持在5～10 m³/min之間；而采空區(qū)的瓦斯涌出量最高時(shí)可達(dá)30 m³/min。另外，瓦斯涌出曲線中出現(xiàn)了幾個(gè)波動(dòng)性較大的峰值，經(jīng)調(diào)查和分析，這與工作面回采到一定距離，采空區(qū)老頂來(lái)壓跨落，造成聯(lián)巷密閉壓裂壓壞，采空區(qū)瓦斯集中涌出有關(guān)，尤其是從尾排聯(lián)巷涌出的瓦斯最高達(dá)10 m³/min左右。通過(guò)對(duì)88201工作面瓦斯涌出來(lái)源和構(gòu)成實(shí)測(cè)于工作面巷道煤壁和落煤、采空區(qū)（包括下下分層留煤瓦斯涌出）以及后部邊界進(jìn)風(fēng)的瓦斯，其中采空區(qū)瓦斯涌出量占工作面瓦斯涌出量的50%～70%。采空區(qū)瓦斯涌出的大幅度增加是造成綜采工作面回風(fēng)及尾巷瓦斯超限的主要原因。主要涌出點(diǎn)為尾排聯(lián)巷及其滯后的兩、三個(gè)聯(lián)巷。



圖288201工作面絕對(duì)瓦斯涌出量曲線

3 88201綜采工作面瓦斯防治技術(shù)措施及效果

通過(guò)上面的分析，可知88201工作面的瓦斯主要來(lái)源于采空區(qū)，所以采取的主要措施就是減少采空區(qū)瓦斯涌出或者改變采空區(qū)瓦斯涌出的地點(diǎn)。

（1）增加風(fēng)量及設(shè)置“尾排”聯(lián)巷。由于工作面的下隅角經(jīng)常處于超限狀態(tài)，嚴(yán)重地制約了工作面的高產(chǎn)高效及安全生產(chǎn)。為了保證回采工作面的安全、高效生產(chǎn)，結(jié)合88201工作面的實(shí)際情況，采取增加風(fēng)量，風(fēng)量由原來(lái)的2250 m³/min逐次增加到3300 m³/min、3600 m³/min、4100 m³/min，最后增加到4350 m³/min，同時(shí)在輔運(yùn)巷與膠運(yùn)巷之間的聯(lián)絡(luò)巷密閉滯后采面一個(gè)聯(lián)巷，形成一段“尾巷”，以解決下隅角瓦斯超限問(wèn)題。通過(guò)增加風(fēng)量及設(shè)置“尾巷”的措施，從而使下隅角的瓦斯基本控制在1.0%以下，有效地解決了工作面下隅角瓦斯的超限問(wèn)題。

（2）貫通邊界進(jìn)風(fēng)巷。雖然“尾排”聯(lián)巷有效地解決下隅角的超限問(wèn)題，但是還是存在“尾巷”后部瓦斯積聚及“尾排聯(lián)巷”出口周邊及回風(fēng)瓦斯超限的問(wèn)題。雖然同時(shí)也采用了用局部通風(fēng)機(jī)吹的辦法，但是效果不太明顯。為了徹底解決輔運(yùn)巷后部瓦斯的措施，邊界進(jìn)風(fēng)巷貫通后，采取了貫通邊界進(jìn)風(fēng)巷的措施，邊界進(jìn)風(fēng)巷貫通后，配風(fēng)量在1600 m³/min左右，這一措施有效地解決了“尾巷”后部的瓦斯積聚。但是，由于下輔運(yùn)巷的頂板下沉、片幫嚴(yán)重以及需要加強(qiáng)支護(hù)而使巷道有效通風(fēng)斷面減少，致使配風(fēng)量減少到已不足1000m³/min，再加上邊界進(jìn)風(fēng)中的瓦斯?jié)舛仍?.8%～0.9%，所以有效風(fēng)量較少，未能解決“尾排聯(lián)巷”出口周邊及回風(fēng)瓦斯超限的問(wèn)題。邊界進(jìn)風(fēng)巷貫通后88201綜采工作面通風(fēng)系統(tǒng)如圖3所示。



圖3 88201綜采工作面通風(fēng)系統(tǒng)圖（邊界進(jìn)風(fēng)巷貫通后）

（3）采空區(qū)局部瓦斯抽放。針對(duì)88201工作面的瓦斯涌出主要來(lái)源于采空區(qū)的上下分層遺煤，所以采取了采空區(qū)瓦斯投放這一治本的措施。采空區(qū)瓦斯抽放主要采取的是在密閉聯(lián)巷內(nèi)埋管（埋Ф250的PE管）的抽入方法，主要抽放點(diǎn)為尾排聯(lián)巷及其滯后的兩三個(gè)聯(lián)巷。抽放泵采用撫順?lè)衷荷a(chǎn)的YD-IV型移動(dòng)泵（陽(yáng)大抽放量為40m³/min），共三臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)，一臺(tái)備用，瓦斯抽放濃度為5%~27%，平均為16%； 抽放量為5~15 m³/min，平均為10 m³/min。這一措施的實(shí)施取得了明顯的效果，使工作面回風(fēng)中的瓦斯?jié)舛冉档土?.2 ～0.3%。實(shí)施采空區(qū)瓦斯抽放以來(lái)工作面中部及下隅角從未出現(xiàn)過(guò)瓦斯超限現(xiàn)象。

（4）加強(qiáng)巷道支護(hù)及聯(lián)巷密閉。經(jīng)調(diào)查和分析，工作面回采到一定距離后，采空區(qū)老頂來(lái)壓跨落，使聯(lián)巷密閉壓裂壓壞，造成采空區(qū)瓦斯集中涌出，從而造成了工作面回風(fēng)瓦斯嚴(yán)重超限。針對(duì)這一特點(diǎn)我們采取加強(qiáng)巷道及聯(lián)巷的支護(hù)（打木垛及錨網(wǎng)持護(hù)），并且改進(jìn)了聯(lián)巷的密閉方式，采用剛?cè)岵⒂茫ㄓ詈骄珠]下部用磚止部用羅克休材料）的方式，從而保證了聯(lián)巷密閉的質(zhì)量，不僅減少了采空區(qū)的瓦斯涌出，而且也提高瓦斯抽放濃度，從而有效地降低了回風(fēng)瓦斯?jié)舛取?BR>
（5）利用88202偽斜腰巷進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整。通過(guò)采取上述的各種技術(shù)措施，有效地降低了綜采工作面的回風(fēng)瓦斯?jié)舛龋菦](méi)有徹底根治瓦斯問(wèn)題。通過(guò)分析認(rèn)為邊界進(jìn)風(fēng)巷攜帶瓦斯約為10 m³/min，后部采空區(qū)通過(guò)密閉涌出瓦斯量約為10 m³/min，這兩部分瓦斯是造成工作面回風(fēng)瓦斯超限的主要原因。所以決定采取封閉31聯(lián)巷以里的輔運(yùn)巷，改為88202偽斜腰對(duì)輔運(yùn)巷進(jìn)行配風(fēng)，風(fēng)量在700 m³/min左右，工作面總進(jìn)風(fēng)降到了300 m³/min左右，這一措施的實(shí)施徹底根治了88201的瓦斯問(wèn)題，使88201回風(fēng)的瓦斯?jié)舛冉档土?.5%，瓦斯?jié)舛纫惨恢北３衷?.5%以下，從而保證了88201工作面的安全順利地回采完畢。

4結(jié)束語(yǔ)

（1）通過(guò)對(duì)88201工作面的瓦斯涌出資料統(tǒng)計(jì)分析，可知采空區(qū)瓦斯涌出的大幅度增加是造成綜采工作面回風(fēng)及尾巷瓦斯超限的主要原因，采空區(qū)瓦斯涌出量占整個(gè)工作面瓦斯涌出量的50%～70%。

（2）采用“尾巷”加抽放解決高產(chǎn)高效工作面的瓦斯超限是一種切實(shí)可行的瓦斯防治措施。

（3）合理的通風(fēng)系統(tǒng)是解決工作面瓦斯超限最根本的措施。

（4）采取防治措施必須有針對(duì)性，只有找到瓦斯涌出源才能制定切實(shí)可行的措施，才能取得更好的效果。

（5）高產(chǎn)高效綜采工作面的瓦斯治理要采用綜合防治措施，只采用單一的措施是不能治理好瓦斯的。