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單一厚煤層綜放工作面瓦斯治理

  
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  由于上述兩方面的原因,遺留在采空區中的煤炭,長時間地緩慢釋放出大量瓦斯,并 聚集在采空區內,在礦井通風負壓的作用下,這些瓦斯被漏風風流帶回到回采工作面,從而 造成了工作面瓦斯多處超限的情況。而反過來,由于工作面的瓦斯超限又使生產無法正常進 行,頂板狀況進一步惡化,從而形成了頂板破碎—生產不正常—瓦斯超限的惡性循環。

  本著盡量減小 對礦井整體布局和現有巷道布置的影響,充分利用已有井巷的原則,經分析比較決定利用75 06工作面尾部放水系統,建立采空區瓦斯抽排系統。

  (2) 采空區瓦斯抽排系統。瓦斯抽放系統由抽放泵站、管路系統及附屬設施3部分組 成。抽放泵站設在7506綜放面尾部75-2#排水系統的放水巷內,采用SK-85型真空泵進行抽 放,泵站設有凈水池、潛水泵和氣水分離器等安全裝置。抽出的瓦斯用299mm無縫鋼管 ,經尾巷貫眼密閉到南翼材料巷,然后通過600mm膠質風筒到75-2#軌道巷,排入75總回 風巷。為了確保抽放安全和考察抽放效果,在泵站和管線上設有防回火裝置、孔板流量計等 附屬設備。

  (3)抽放效果考察。該系統投入使用后,隨著抽放距離的增加和抽放時間的延長,瓦斯抽 放量及抽出風量均在減少。從10月7日到12月31日,抽出風量減少21%,抽出瓦斯量減少44.4 %,抽出的瓦斯濃度由6%下降到4.2%之后,基本穩定在4%左右。同時,采空區瓦斯抽放量 與工作面風排瓦斯的比例隨著工作面推進長度的增加也逐漸下降。上述情況說明,隨著工作 面的推進,采空區逐漸壓實,采空區抽放的作用逐漸減小。采空區尾部抽放負壓使得工作面 和采空區之間的壓差發生了變化,采空區的瓦斯不再涌入工作面,而是進入了抽放系統。抽 放系統投入運行以后,工作面回風流的瓦斯濃度由原來的1%降為0.77%,瓦排巷的瓦斯濃度 由原來的3%降為1.5%,上隅角的瓦斯濃度由2.5%降為0.9%。實現了正規的四循環作業,工作 面頂板破碎的情況也得到了改善,工作面的絕對瓦斯涌出量也由18m3/min降為了12.8m3 /min。這一情況還說明,綜放面的瓦斯絕對涌出量不是恒定不變的,而是與生產技術條件 及通風方式密切相關。

  抽放系統前后共運行了2340h,從采空區抽出瓦斯41.12萬m3。工作面推進200m以后 ,由于采空區壓實,抽出的瓦斯濃度降低,抽風量減小,采空區抽放的作用逐漸減小,加之 工作面瓦斯已經控制在有關規定的范圍之內,所以抽放系統停止運行。隨后工作面進入正規 循環,直到該工作面全部采完。

  3 結論

  (1) 對于無有效臨近層的單一厚煤層綜放工作面,瓦斯涌出主要取決于移動煤壁、工作面 落煤及采空區遺煤。

  (2) 綜放工作面瓦斯絕對涌出量和工作面的生產狀況密切相關,在增大工作面風量不能沖 淡工作面瓦斯的情況下,應當建立瓦斯抽排系統。

  (3) 瓦斯抽排系統應結合工作面的實際巷道布置情況,因地制宜,盡量利用已有的井巷設施。

  (4) 對于瓦斯涌出主要來源于采空區的綜放工作面,建立采空區瓦斯抽排系統能夠改變采 空區和工作面兩側的風壓差,降低工作面的瓦斯濃度。

  (5) 綜放面的瓦斯絕對涌出量不是恒定不變的,而是與生產技術條件及通風方式密切相關 。

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