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頂板走向高抽巷瓦斯抽采效果分析

文檔作者：李一波鄭萬(wàn)成王鳳雙文檔來(lái)源： 1．云南省一九八煤田地質(zhì)勘探隊(duì) 2．四川省煤炭設(shè)計(jì)研究院 3．中國(guó)礦業(yè)大學(xué)煤炭資源與安全開(kāi)采國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年11月28日
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Vo1．40 No．3
Jun．2013
礦業(yè)安全與環(huán)保
MINING SAFETY &amp;amp; ENVIR0NMENTAL PROTECTION
第40卷第3期
2013年6月
李一波，鄭萬(wàn)成，王鳳雙．頂板走向高抽巷瓦斯抽采效果分析[J]．礦業(yè)安全與環(huán)保，2013，40(3)：74—76
文章編號(hào)：1008—4495(2013)03—0074—03
頂板走向高抽巷瓦斯抽采效果分析
李一波 ，鄭萬(wàn)成 ，王鳳雙
(1．云南省一九八煤田地質(zhì)勘探隊(duì)，云南昆明650208；2．四川省煤炭設(shè)計(jì)研究院，四川成都610031；
3．中國(guó)礦業(yè)大學(xué)煤炭資源與安全開(kāi)采國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇徐 I'1 221000)
摘要：介紹了某高瓦斯煤礦主采煤層工作面走向高抽巷抽采卸壓瓦斯的瓦斯治理技術(shù)模式。采用
理論分析與實(shí)際觀測(cè)等方法，分析確定了頂板走向高抽巷的合理布置參數(shù)，高抽巷的合理層位在57～60 1TI。
現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐表明，該工作面瓦斯抽采治理技術(shù)模式適合礦井實(shí)際條件，保證了工作面安全回采。
關(guān)鍵詞：頂板走向；高抽巷；瓦斯抽采；效果分析
中圖分類(lèi)號(hào)：TD712 ．6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：C 網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2013—05—20 11：31
網(wǎng)絡(luò)出版地址：http：／／www．cnki．net／kcms／detail／50．1062．TD．20130520．1131．020．html
Effect Analysis on Gas Drainage by High-level Entry along Roof Strike
L／Yibo ，ZHENG Wancheng ，WANG Fengshuang
01．198 Coal Exploration Team in Yunnan Province，Kunming 65o2o8，China；
2．Coal Design and Research Institute in Sichuan Province，Chengdu 610031，China；
3．State Key Laboratory of Coal Resources and Safe Mining，China University ofMining an Technology，Xuzhou 221000，China)
Abstract：This paper gave a description of the control technology mode of relieved-gas drainage by high-level entry along the
strike of the working face in a high—gassy mine．It analyzed and determined the rational arrangement parameter of the high-level
entry along roof strike by theoretical analysis and actual observation，and the rational position of the high-level entry should be 57
to 60m．The practice showed that this control technology mode for gas drainage from the working face is suitable for the actual
condition of the mine and can ensure the safe mining of the face．
Key words：roof strike；high-level gas drainage entry；gas drainage；effect analysis
高抽巷可以分為走向高抽巷和傾向高抽巷。由
于傾向高抽巷的掘進(jìn)率較高，需要在工作面上方掘
進(jìn)1條與工作面進(jìn)回風(fēng)巷平行的巷道，同時(shí)也要求
工作面按照傾向布置；若在走向布置的工作面布置
傾向高抽巷，工程量又較大。因此，在目前大多數(shù)礦
井采用走向布置工作面的情況下，則多采用走向高
抽巷代替傾向高抽巷L(fēng)l J。某礦主采煤層的綜放工
作面采用頂板走向高抽巷強(qiáng)化抽采上鄰近層瓦斯，
取得了良好的效果。
收稿日期：2012—09—16；2013—04—15修訂
基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51174198，
50834005)；煤炭資源與安全開(kāi)采國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主課題
(SKLCRSM11XO1)
作者簡(jiǎn)介：李一波(1966一)，男，云南昆明人，副高級(jí)工程
師，國(guó)家注冊(cè)一級(jí)評(píng)價(jià)師、國(guó)家注冊(cè)安全工程師、國(guó)家注冊(cè)地
質(zhì)工程師，主要從事地質(zhì)、瓦斯治理、安全評(píng)價(jià)等方面的研究
工作。E—mail：1 138054438@qq．con。
· 74 ·
1 工作面概況
該工作面采用走向長(zhǎng)壁式布置，主采煤層厚度
為12．2～18．3 m，平均14．87 nl，傾角8?！?2。，下巷
標(biāo)高+145．761～+166．447 m，上巷標(biāo)高+188．207～
+209．291 m，工作面切眼長(zhǎng)186 ITI，工作面平均走向
長(zhǎng)885 m。
2 走向高抽巷瓦斯抽采機(jī)理
綜放采煤工作面覆巖采動(dòng)裂隙帶內(nèi)聚積著來(lái)自
鄰近層及本煤層的瓦斯 。高抽巷應(yīng)布置在頂板
破壞裂隙帶內(nèi)，當(dāng)采動(dòng)導(dǎo)致覆巖變形垮落后，鄰近層
及圍巖內(nèi)的原有瓦斯平衡被破壞。由此解吸出的瓦
斯沿采動(dòng)裂隙向采空區(qū)流動(dòng)，高抽巷通過(guò)抽采采空
區(qū)頂板裂隙及垮落帶內(nèi)積存的高濃度瓦斯，切斷上
鄰近層的瓦斯涌向工作面通道，對(duì)采空區(qū)下部瓦斯
起到拉動(dòng)作用，從而減少工作面瓦斯涌出量，防止上

Vo1．40 No．3
Jun．2013
礦業(yè)安全與環(huán)保
MINING SAFETY &amp;amp; ENVIRONMENTAL PROTECTION
第4O卷第3期
2013年6月
間的關(guān)系，對(duì)于提高瓦斯抽采率以及煤礦安全生產(chǎn)
都有重要的參考價(jià)值。
該工作面高抽巷瓦斯抽采效果如圖6～7所示，
可以看出，隨著工作面的推進(jìn)瓦斯抽采濃度及抽采
純量之間呈復(fù)雜的曲線關(guān)系，這是由于高抽巷層位
布置在垮落帶之內(nèi)，其瓦斯抽采效果不理想。
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圖6 高抽巷抽采效果與日產(chǎn)量和推進(jìn)距離的關(guān)系
尊 軍亍號(hào)軍 卑 辱 尋 軍
譬g g 窨窨g g g g g 譬譬譬譬g g 答答答答
日期
圖7 高抽巷抽采瓦斯純量與抽采時(shí)間的關(guān)系
一般情況下，產(chǎn)量的增加會(huì)導(dǎo)致工作面瓦斯涌
出量增加，但圖6并沒(méi)有顯示出此兩者有明顯的正
比例關(guān)系，主要因?yàn)楣ぷ髅嫱七M(jìn)速度的快慢直接影
響到圍巖的移動(dòng)和變形。推進(jìn)速度慢時(shí)，變形和垮
落充分，導(dǎo)致圍巖相對(duì)瓦斯涌出量增加；反之，當(dāng)推
進(jìn)速度加快時(shí)，圍巖變形相對(duì)減小，相應(yīng)地減少了相
對(duì)瓦斯涌出量。此外，推進(jìn)速度的變化意味著產(chǎn)量
的改變，其與瓦斯抽采量的關(guān)系類(lèi)似于工作面Et推
進(jìn)距離。
由圖7分析可知，2011年7月1 13至7月27 13
之間瓦斯抽采量基本維持在一個(gè)較高的水平，7月
27日以后有所減少。圖6顯示出抽采瓦斯?jié)舛入S抽
采時(shí)間呈一個(gè)緩慢遞減的趨勢(shì)，由平均值的17．2％
降為7．4％ 。7月26日至7月27日之后，瓦斯抽采
量有一個(gè)較大的變化，高抽巷瓦斯抽采量出現(xiàn)一個(gè)
明顯的降低過(guò)程，混合量的平均值由7月26日的最
大值132．3 m ／min降到7月28 Et的最小值
19．4 m ／min，之后混合量又有一個(gè)明顯的攀升過(guò)
程；抽采瓦斯純量平均值也由7 月26 日的
． 76 ．
13．3 m。／min降至1．96 m ／min。
整個(gè)過(guò)程的變化主要是由于之前采動(dòng)裂隙沒(méi)有
充分發(fā)育，瓦斯抽采效果不明顯，而當(dāng)高抽巷正式投
入使用后，瓦斯抽采量有一個(gè)顯著增加的過(guò)程，達(dá)到
一定值后又趨于穩(wěn)定。工作面繼續(xù)向前推進(jìn)，當(dāng)回
采產(chǎn)量開(kāi)始下降時(shí)，采空區(qū)瓦斯抽采量會(huì)下降，此時(shí)
煤炭產(chǎn)量的穩(wěn)定期已結(jié)束，采空區(qū)瓦斯抽采量穩(wěn)定
期也相應(yīng)結(jié)束，采空區(qū)內(nèi)的瓦斯?jié)舛葧?huì)隨之降低。
因此，當(dāng)瓦斯抽采量顯著下降時(shí)，風(fēng)排瓦斯量也會(huì)隨
著煤炭產(chǎn)量的下降而相應(yīng)減少。同時(shí)，工作面不斷
向前推進(jìn)所引起的高抽巷斷面變形、收縮也是導(dǎo)致
瓦斯抽采量顯著降低的原因之一。
但總體上講，由于將高抽巷布置在垮落帶中(通
過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際觀測(cè)，該礦井主采煤層垮落帶高度為
42 m)，抽采效果不顯著。通過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)分析，綜合
考慮經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算結(jié)果，提出應(yīng)將高抽巷布置于更
高的層位57～60 m，即采動(dòng)裂隙帶下部垮落帶上部
為最佳。
6 結(jié)語(yǔ)
1)高抽巷層位的確定在鄰近層瓦斯抽采中起
著決定性的作用，而其層位與開(kāi)采層上覆頂板的裂
隙發(fā)育高度有著密切的關(guān)系。二者之間的關(guān)系決定
了高抽巷抽采瓦斯?jié)舛鹊拇笮　?
2)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)性試驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)，該礦井布
置高抽巷的合理層位應(yīng)該在57～60 m。
參考文獻(xiàn)：
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抽技術(shù)的應(yīng)用研究[J]．北京科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，6(6)：
1—2，24．
[2]梁銅柱，張會(huì)生．傾斜高抽巷抽放上鄰近層瓦斯的實(shí)踐
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版社，2001．
[4]梁棟，周西華．回采工作面瓦斯運(yùn)移規(guī)律的數(shù)值模擬
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頂板分類(lèi)[J]．煤礦現(xiàn)代化，2006(6)：46-47．
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礦業(yè)大學(xué)出版社，2000．
[7]游浩，李寶玉，張福喜．陽(yáng)泉礦區(qū)綜放面瓦斯綜合治理技
術(shù)[M]．北京：煤炭工業(yè)出版社，2008．
[8]陽(yáng)泉高瓦斯易燃煤層高產(chǎn)高效綜放面瓦斯綜合治理技
術(shù)研究與應(yīng)用[R]．陽(yáng)泉：陽(yáng)泉煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，
2001．
(責(zé)任編輯：陳玉濤)

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