抚顺矿业集团公司7

抚顺矿业集团公司：特厚煤层综放开采瓦斯抽采技术应用

一、矿井概况：

抚顺煤田位于辽宁省抚顺市浑河南岸，煤田走向近似东西，由南向北倾斜，倾角约30°，煤田西起古城子河，东止 东洲河。走向长度18Km，宽2—2.5Km，总面积40Km2。老虎台矿位于抚顺煤田的中部，为单一特厚煤层，煤层厚度50—120m，平均厚度 58m。先后采用了炮采水砂充填、高档普采及目前的综采放顶煤开采方法。矿井设计生产能力300万吨 。煤层极具自然发火及煤尘爆炸危险。煤层自燃发火期3个月，最短13天。煤尘爆炸指数为40.68－47.15％。煤与瓦斯突出及冲击地压的威胁较为严 重。矿井采用两翼对角抽出式通风方式。近年来随着综放开采的推广应用，采区瓦斯集中涌出较大，2006年瓦斯鉴定结果，绝对瓦斯涌出量 212.55m3/min，相对瓦斯涌出量63.04 m3/t。在这种情况下靠通风稀释瓦斯无法满足安全生产的需要。对此我们贯彻“先抽后采，以风定产，监测监控”的方针。采取采前预抽，边抽边采等技术措 施。单个采区瓦斯抽放量达到了200m3/min以上。有效的控制了采区回风流的瓦斯浓度至《规程》以下，确保了矿井安全生产。

二、瓦斯抽采现状

三处泵站共计安装了11台瓦斯水环真空泵，总计泵的额定流量为

2472m3/min， 总功率为3395KWm,抽采能力600 m3/min。在正常情况下，三处泵站只开4台泵，抽采混量为350～400m3/min左右，纯量180-190m3/min；年抽采混量1.8亿～2 亿立方米，纯量0.95亿～1亿立方米左右，2006年瓦斯抽采纯量完成10006万立方米，矿井抽采率达到85%以上。现在井下在用 Φ108～426mm瓦斯抽采管路70000余米，而且三处泵站通过井上下管网联通，实现了井下各抽采点连续抽采。2004年下半年，我们与抚顺比尔公司 合作单独建立了瓦斯抽采监控系统，三个地面瓦斯抽采泵站11台抽采泵都上全了流量、压力、温度、高低浓瓦斯和设备开停传感器。应用瓦斯抽放技术，实现了综 放面瓦斯有

效防治。近年来，年抽放瓦斯量均在1亿立方米以上。见下表。

近年来瓦斯抽放统计表

2006年瓦斯抽放统计表

三、煤层瓦斯抽采的方式方法

1、抽放方法

老虎台矿于1907年开采，1954年开始进行瓦斯抽放。先后采用了钻孔抽放、巷道抽 放、钻孔和巷道混合抽放、采空区尾巷抽放等方法。在50多年的抽放中共抽出瓦斯26.7345亿m3，抽放量由初期的212.44万m3／a，提高到 2001年

1.32亿m3／a，矿井瓦斯预抽率达60％以上，矿井瓦斯抽采率达到85％，工作面的抽采率达到90％以上，并实现了综合利用，利用率达到 100％。随着矿井的不断延伸及煤层地质的变化，尤其是综放开采的推广应用。原来炮采时期以钻孔抽放为主的抽放方法以适应不了新采煤工艺的需要。近年来通 过在68001＃78001＃等工作面的抽放实践，成功的应用了以采空区尾巷抽放、两顺超前钻孔抽放、顶板瓦斯道抽放的抽放方法。

2、抽采方式

2.1采前预抽

生产准备期间，在入风煤门，入风顺槽两帮掘钻场打钻孔进行钻孔抽放。其作用，一是抽出 瓦斯掩护掘进，并作为采前预抽。二是降低煤层瓦斯压力，防止煤与瓦斯突出。实例：83001＃一期共掘进钻场21个，打钻孔194个，抽出瓦斯1298万 m3，钻孔长度150—170m，单孔流量最大达到2.01m3/min（见图一）通过打钻预抽瓦斯，确保了83001＃采区生产准备期间回风流瓦斯不超 限，同时释放了煤层瓦斯压力，对防止煤与瓦斯突出及冲击地压起到了一定的抑制作用。

2.2边抽边采

采区开采后，随着工作面向前推进，工作面围岩、煤层的压力逐渐加大，媒体裂隙不断增加，瓦斯涌出量随之加大，集中向工作面涌出，以至于回风流瓦斯朝限。这时仅靠开采初期增加风量及预抽的瓦斯无法将风流瓦斯降至《规程》规定以下，必须实施变抽边采。

（1）尾巷抽放

采空区尾巷抽放是边抽边采主要应用手段之一，也是老虎台矿近年来综放开采瓦斯抽放较为成功的经验。

尾巷抽放就是在工作面后部掘进一条专用巷道至开切眼上方10—20m处。然

后在巷道内 敷设?325mm、?426mm瓦斯管路引出，并将巷道用河砂充填封闭，工作面推进5－10m后，其顶板与尾巷巷道冒通，形成较大的瓦斯赋存空间，随着工 作面的推进，空间越来越大，然后进行低负压大流量高浓度抽放。解决上隅角、架后及回风流的瓦斯超限。应用尾巷抽放以来，综放面回风流的瓦斯浓度降至《规 程》规定以下。（见图二）

（2）顶板瓦斯道抽放

就在工作面前方，超前30－50m在回风顺槽两帮向上方，掘进一条瓦斯巷，然后向采空区方向打钻，封孔并对接?200mm瓦斯管引出后对瓦斯巷道充填封闭，先进行钻孔抽放，工作面推过瓦斯巷道后钻孔报废再进行巷道抽放。

顶板瓦斯道抽放是尾巷抽放是尾巷抽放的一种补充。在尾巷抽放系统受到破坏，抽放效果不好时应用实施。

实例：68001＃采区由于尾巷受冲击地压作用巷道冒顶，影响了正常抽放，回风流瓦斯超限，对此先后布置了5个顶板瓦斯道（见图三），对采空区瓦斯进行有效抽放，抽出瓦斯10224.8万m3。确保采区的安全生产。

（3）工艺巷抽放

工艺巷抽放就是在工作面的前方回风顺槽沿煤层倾斜方向掘20－30m后再向煤层走向方 向掘进，超前工作面5－10m停止，其高度抬高工作面10－15m（见图一）。然后四周布置钻孔，先进行高压注水后进行瓦斯抽放。其作用一是高压压裂煤 体，破坏煤层机理，防止煤与瓦斯突出及冲击地压的发生。二是预抽煤体瓦斯并重点进行开采初期瓦斯抽放。三是解决综放开采放顶时煤层过硬顶板悬顶问题。

（4）上隅角埋管抽放

一般在开采前在上隅角预埋一趟?108mm或?200mm瓦斯管引出，进行抽放，重点解决上隅角瓦斯超限。

（5）工作面架间打钻或插管抽放

工作面架间打钻或插管抽放,重点解决局部瓦斯积聚和超限问题

2.3不同抽放方法的优缺点及适用条件对比

（1）尾巷抽放

优点：a.抽放能力大，可进行高负压大流量抽放；b.方法简单便于管理。管

路固定巷道不会受影响；c.操作简便，有利于调控

缺点：a.抽放负压大，一是工作面为开口抽放，容易漏风。二是尾巷本身也容易漏风给自然发火创造了条件；b.发挥作用较晚，开采初期不能解决瓦斯涌出问题。

这种抽放方法适用于原生煤体瓦斯涌出量较大的综放工作面；适用于平采或俯采工作面。

（2）顶板瓦斯道抽放

优点：a.发挥作用较早，是解决开采初期瓦斯超限的重要手段；b. 直接抽放工作面架后上方的瓦斯，防止风流瓦斯超限和上隅角瓦斯积聚效果明显。 缺点：工程量大，抽放浓度不稳定且不易控制，浓度太低时容易引起顶煤道发火。

该抽放方法适用于工作面开采初期瓦斯涌出量较大的综放工作面或布置尾巷有困难的综放工作面或仰采综放面。尾巷抽放效果不好时可作辅助抽放。

（3）钻场抽放

优点：简单、灵活、有针对性，可根据瓦斯涌出量的大小，随时打钻抽放。 缺点：a.需要施工维护。b. 深部地质条件发生变化，煤层瓦斯压力大，打钻困难，影响抽放效果。

该抽放方法适用于生产准备期间煤巷抽放。

（4）埋管抽放

不需要掘进巷道，钻场，省时省力。担浪费大量的管材。适用于上隅角或局

部瓦斯涌出较小的地点。

以上抽放方法适用于不同条件，在生产实践中我们根据综放面实际情况采取联合方法进行抽放，充分发挥各种抽放方法的优点，取长补短，从而达 …… 此处隐藏：4561字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……