[发明专利]一种大采高综放工作面瓦斯治理方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿安全技术领域，具体是一种大采高综放工作面瓦斯治理方法。

背景技术

近年来，随着放顶煤开采技术和装备水平的提升，综放工作面煤炭产量逐年提高。综放工作面落煤强度增大，瞬间瓦斯涌出量成倍增长，特别是特厚煤层大采高综放工作面开采时，由于煤层一次采出厚度大，与普通综放面相比，工作面采动影响范围扩大、原有的瓦斯空间分布发生较大的变化，瓦斯涌出极不均衡，导致工作面回风瓦斯和上隅角瓦斯超限，如果采用的治理技术不当，极易发生瓦斯爆炸事故，造成重大人员伤亡。因此，瓦斯超限问题严重地制约综放工作面高强度开采煤炭优势的发挥，造成巨大的经济浪费。

特厚煤层大采高综放工作面开采具有高产、高效、高回收率特点，对我国煤炭工业的发展具有重要影响。据统计，目前已建成和正在建设的千万吨级矿井主采煤层也均为厚及特厚煤层，这些千万吨级高效现代化矿井（如大同矿区的塔山矿）均面临着瓦斯、火灾、煤尘等问题，严重制约了工作面的生产，主要表现：一是煤层开采强度大且不均衡，造成工作面上隅角和回风瓦斯常超限，工作面被迫停产；二是工作面风量增加、放煤高度大，造成采空区漏风严重，煤炭自然发火的危险性增加 。上述问题在我国煤矿大采高综放工作面具有普遍性，极大地限制了高效能采煤技术装备的发挥，并给矿井的安全生产带来了隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种大采高综放工作面瓦斯治理方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种大采高综放工作面瓦斯治理方法，沿与回风巷及进风巷平行的方向布置沟通采空区冒落带的专用排瓦斯巷，在工作面停采线位置处对专用排瓦斯巷进行封闭，并在用于封闭的封闭墙内预埋抽放瓦斯管道，对专用排瓦斯巷内的瓦斯进行抽放；工作面上下隅角进行粉煤灰墙封堵，上隅角每隔10m封堵一道，下隅角每隔20m封堵一道。

本发明的工作面回采巷采用“U+I”布置方式，即在回风巷与进风巷之间布置专用排瓦斯巷，并将专用排瓦斯巷密闭后抽放采空区瓦斯。将瓦斯搬移到专用排瓦斯巷内，该巷道内瓦斯处在爆炸范围内，存在安全隐患，采取多种防护措施控制引爆瓦斯火花的产生，如禁止作业、行人、安装电器设备，对巷道进行喷雾降温等措施后，可使事故危险程度大大地降低。为减少采空区漏风和防止采空区煤炭自燃发火，工作面上下隅角及时进行粉煤灰墙封堵，上隅角每隔10m封堵一道，下隅角每隔20m封堵一道。对上隅角或后运输机道出现局部瓦斯超限，可采用通风方法（挂风帘）对局部瓦斯积聚进行处理。

大采高综放工作面由于采放高度较大，采空区冒落高度和采动影响范围增大，导致工作面采空区涌出量大。本发明所述的大采高综放工作面瓦斯治理方法，为特厚煤层综放开采的广泛应用提供安全保障，从而大大提高煤矿生产效率。

附图说明

图1为专用排瓦斯巷密闭抽放方案示意图。

图2为专用排瓦斯巷密闭施工图。

图3（a）为构筑封堵墙前采空区漏风对比图。

图3（b）为构筑封堵墙后采空区漏风对比图。

图4为风帘法处理局部瓦斯超限方法示意图。

图5为专用排瓦斯巷道密闭抽放期间抽放量变化曲线。

图6为专用排瓦斯巷道密闭抽放期间上隅角、回风浓度曲线。

 

图中，1-专用排瓦斯巷，2-密闭墙，3-抽放管路，4-注浆管，5-观测管，6-风帘。

具体实施方式

本发明所述的一种大采高综放工作面瓦斯治理方法，沿与回风巷及进风巷平行的方向布置沟通采空区冒落带的专用排瓦斯巷，在工作面停采线位置处对专用排瓦斯巷进行封闭，并在用于封闭的封闭墙内预埋抽放瓦斯管道，对专用排瓦斯巷内的瓦斯进行抽放；工作面上下隅角进行粉煤灰墙封堵，上隅角每隔10m封堵一道，下隅角每隔20m封堵一道。

    以下结合同煤集团塔山煤矿为例，对本发明要求保护的方法做具体说明。