3 綜放工作面初采期瓦斯治理技術(shù)的研究

　　經(jīng)過對綜放工作面初采期瓦斯涌出情況的考察、分析，并結(jié)合礦壓觀測、打鉆測試以及利用相似模擬模型測試研究得出上覆巖石活動規(guī)律。綜放工作面初采期治理瓦斯的關(guān)鍵是提高抽放效果，走向高抽巷布置在9號煤層中，距15號煤層60 ｍ左右。采用走向高抽巷末端下降，下傾角度15°～16°，下傾垂距10 ｍ左右，下傾至12號煤層，終端距15號煤層頂板垂距50 ｍ左右，距切巷水平距離7 ｍ。走向高抽巷下傾可提前為6 ｍ左右抽出瓦斯，有效地縮短了初采期影響生產(chǎn)時間。

　　治理綜放面初采期瓦斯最先布置中位和低位兩條高抽巷，需要在回風(fēng)巷埋一趟管道，并且不能回收，管理不好也易被冒落巖石砸壞。經(jīng)過研究分析，通過改進為一條偽傾斜高抽巷與上部走向高抽巷末段連通，近距離鄰近層瓦斯不再利用回風(fēng)埋管，而通過頂板走向高抽巷抽出。

　　綜放工作面采用偽傾斜高抽巷抽放后，工作面風(fēng)排瓦斯量減少了60％以上，工作面配風(fēng)降低53％，回風(fēng)巷瓦斯質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至0.5％以下，使綜放面初采期瓦斯涌出影響安全生產(chǎn)問題得到了徹底的解決。

4 綜放工作面通風(fēng)方式研究

　　采用“Ｕ”型通風(fēng)，部分上鄰近層瓦斯、采空區(qū)浮煤釋放出的瓦斯，從工作面的回風(fēng)落山角涌出，易造成瓦斯超限。

　　“Ｕ＋Ｌ”型通風(fēng)布置外錯尾巷，外錯尾巷與回風(fēng)巷有聯(lián)絡(luò)巷相通，存在采空區(qū)漏風(fēng)，雖然有利于緩解落山角瓦斯超限，但會造成過渡風(fēng)速區(qū)范圍擴大并向采空區(qū)深部移動，增加了氧化時間，給控制采空區(qū)自然發(fā)火帶來困難。

　　工作面通風(fēng)方式由“Ｕ十Ｌ”改為“Ｕ十Ｉ”型后，易于控制上鄰近層瓦斯和采空區(qū)浮煤涌出的瓦斯，防止落山角瓦斯超限?！叭龓А狈植嫉倪^渡風(fēng)速帶范圍縮小，并前移了約20 ｍ，大幅度縮小了氧化帶范圍，減少了氧化時間，“Ｕ＋Ｉ”型通風(fēng)有利于預(yù)防采空區(qū)自然發(fā)火。

5 結(jié)語

　　（1）通過理論研究、實驗室模擬試驗和大量現(xiàn)場試驗，掌握了綜放面上覆巖層活動規(guī)律和瓦斯運移規(guī)律，確定了在綜放面上部7～10倍采高范圍，巖層離層充分，瓦斯運移水平連通性好，布置走向高抽巷抽放效果特別明顯，是走向高抽巷合理布置層位。

　?。?）采用三維穩(wěn)定滲流流場數(shù)學(xué)模型解算綜放面采空區(qū)風(fēng)流流動狀態(tài)和瓦斯?jié)舛确植家?guī)律，得出在進入采空區(qū)34 ｍ～70 ｍ范圍存在紊流和層流混合過渡區(qū)，為采空區(qū)埋管抽放采空區(qū)瓦斯提供了理論依據(jù)，并通過試驗確定了最佳的抽放預(yù)留管口位置，使采空區(qū)埋管抽放濃度保持在31％左右。

　?。?）試驗和采用中低位后高抽巷以及偽傾斜高抽巷抽放技術(shù)治理綜放面初采期瓦斯問題，使綜放面初采期影響生產(chǎn)及安全的瓦斯超限問題得到了徹底解決，其核心技術(shù)為高抽巷布置方式和布置層位。

　?。?）結(jié)合上覆巖層活動規(guī)律特征，研究試驗成功了在頂板內(nèi)50 ｍ～60 ｍ位置布置走向高抽巷抽放上鄰近層瓦斯，抽出率達到90％以上，抽放量最大可達到100 ｍ³/ｍｉｎ，有效解決了綜放面正常開采期間回風(fēng)巷風(fēng)流瓦斯超限問題。走向高抽巷的瓦斯抽放機理為正向抽放，且主要抽放上鄰近層和圍巖內(nèi)的解吸瓦斯，對采空區(qū)“三帶”的范圍不構(gòu)成影響，解決了反向抽放可能引起綜放面采空區(qū)自然發(fā)火問題。

　?。?）高瓦斯易自燃煤層綜放面瓦斯治理技術(shù)的研究成果，從根本上解決了綜放工作面瓦斯抽放的難題，并有效地控制了煤層自然發(fā)火。在陽泉礦區(qū)特大瓦斯的條件下，綜放工作面由原來的年產(chǎn)100 ｔ，突破了年產(chǎn)300 ｔ的水平，創(chuàng)造了陽泉綜放開采以來的歷史紀(jì)錄，使綜放開采工藝在高瓦斯易自燃煤層實現(xiàn)了高產(chǎn)高效，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟和社會效益，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。