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康家灘煤礦是神華集團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8Mt/a，一個綜采面和三個連采面保產(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：煤層瓦斯含量不大，但由于綜合機械化程度高，開采強度大，產(chǎn)量集中，采面生產(chǎn)過程中，瓦斯涌出量較大，經(jīng)常造成下隅角和回風瓦斯超限。因而，在88201綜采面的回采過程中，我們對其瓦斯涌出規(guī)律及來源進行了研究，并有針對性地采取了各種防???措施，從而保證了88201工作面的安全回采。

1試驗工作面概況

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2830m，推進長度2667m，傾斜長240m，設計采高3.5m，密度1.47t/m³,可采儲量3.2932Mt。煤層原始瓦斯含量小于1.91m³/t（88202工作面瓦斯含量測值）。 工作面自2003年6月份開始回采，12底回采結束。

工作面所開采的8^#煤層總體為簡單型的寬緩背斜構造，北翼走向5%uB0～

15%uB0，傾角2%uB0～3%uB0，軸部煤層走向0%uB0，傾角4%uB0，南翼走向170%uB0～185%uB0，傾角5%uB0～6%uB0，回風順槽有四條小斷導層，膠帶輔助運輸順槽有三條小斷層，開切眼以南800m范圍內(nèi)有二組大型裂隙帶。

工作面采用下行通風方式，即工作面上輔運巷和膠運巷進風，下輔運巷回風，構成兩進一回通風系統(tǒng)。邊界進風巷貫通前工作面布置及通風方式如圖1所示。



圖188201綜采工作面通風系統(tǒng)圖（邊界進風巷貫通前）

2綜采工作面瓦斯涌出規(guī)律及來源分析

88201綜采工作面自6月8日開始生產(chǎn)以來，受頂板初次來壓、周期來壓、采空區(qū)面積、地質構造等因素的影響，工作面瓦斯絕對涌出量隨著回采距離的增加有明顯上升趨勢。由圖2可以看：隨著88201工作面的回采推進，工作面絕對瓦斯涌出量一直持續(xù)上升，最高時達48m³/min；工作面采場涌出量基本維持在5～10 m³/min之間；而采空區(qū)的瓦斯涌出量最高時可達30 m³/min。另外，瓦斯涌出曲線中出現(xiàn)了幾個波動性較大的峰值，經(jīng)調查和分析，這與工作面回采到一定距離，采空區(qū)老頂來壓跨落，造成聯(lián)巷密閉壓裂壓壞，采空區(qū)瓦斯集中涌出有關，尤其是從尾排聯(lián)巷涌出的瓦斯最高達10 m³/min左右。通過對88201工作面瓦斯涌出來源和構成實測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）以及后部邊界進風的瓦斯，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及尾巷瓦斯超限的主要原因。主要涌出點為尾排聯(lián)巷及其滯后的兩、三個聯(lián)巷。



圖288201工作面絕對瓦斯涌出量曲線

3 88201綜采工作面瓦斯防治技術措施及效果

通過上面的分析，可知88201工作面的瓦斯主要來源于采空區(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。

（1）增加風量及設置“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)，結合88201工作面的實際情況，采取增加風量，風量由原來的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，同時在輔運巷與膠運巷之間的聯(lián)絡巷密閉滯后采面一個聯(lián)巷，形成一段“尾巷”，以解決下隅角瓦斯超限問題。通過增加風量及設置“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題。

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



圖3 88201綜采工作面通風系統(tǒng)圖（邊界進風巷貫通后）

（3）采空區(qū)局部瓦斯抽放。針對88201工作面的瓦斯涌出主要來源于采空區(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?50的PE管）的抽入方法，主要抽放點為尾排聯(lián)巷及其滯后的兩三個聯(lián)巷。抽放泵采用撫順分院生產(chǎn)的YD-IV型移動泵（陽大抽放量為40m³/min），共三臺運轉，一臺備用，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。這一措施的實施取得了明顯的效果，使工作面回風中的瓦斯?jié)舛冉档土?.2 ～0.3%。實施采空區(qū)瓦斯抽放以來工作面中部及下隅角從未出現(xiàn)過瓦斯超限現(xiàn)象。

（4）加強巷道支護及聯(lián)巷密閉。經(jīng)調查和分析，工作面回采到一定距離后，采空區(qū)老頂來壓跨落，使聯(lián)巷密閉壓裂壓壞，造成采空區(qū)瓦斯集???涌出，從而造成了工作面回風瓦斯嚴重超限。針對這一特點我們采取加強巷道及聯(lián)巷的支護（打木垛及錨網(wǎng)持護），并且改進了聯(lián)巷的密閉方式，采用剛柔并用（宇航局閉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瓦斯?jié)舛取?br>
（5）利用88202偽斜腰巷進行通風系統(tǒng)調整。通過采取上述的各種技術措施，有效地降低了綜采工作面的回風瓦斯?jié)舛?，但是沒有徹底根治瓦斯問題。通過分析認為邊界進風巷攜帶瓦斯約為10 m³/min，后部采空區(qū)通過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)巷以里的輔運巷，改為88202偽斜腰對輔運巷進行配風，風量在700 m³/min左右，工作面總進風降到了300 m³/min左右，這一措施的實施徹底根治了88201的瓦斯問題，使88201回風的瓦斯?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結束語

（1）通過對88201工作面的瓦斯涌出資料統(tǒng)計分析，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及尾巷瓦斯超限的主要原因，采空區(qū)瓦斯涌出量占整個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可行的瓦斯防治措施。

（3）合理的通風系統(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性，只有找到瓦斯涌出源才能制定切實可行的措施，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。

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