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[摘 要]薄煤层高瓦斯矿井进行采掘作业时，瓦斯涌出严重制约生产，为有效治理瓦斯，防止煤矿瓦斯事故，选择合理的瓦斯抽放方法，实现“抽采达标”，确保矿井的安全生产。
[关键词]薄煤层； 高瓦斯； 瓦斯抽放
中图分类号：TD712.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）17-0383-01
汪家寨煤矿位于水城北约18 km处，隶属于六盘水市钟山区，地理坐标为东经104051/——104052/；北纬26037/2604/之间。现生产采区已开采的煤层有：一层（c605）、四层（c603）、七层（c601）、八层（c504）、十一层（c409）、十二层（c407）、十三层（c406d）、十七层（c401）、等煤层。由于8#煤层为薄煤层，瓦斯抽放方法的选择直接影响矿井瓦斯抽采率，因此选用合适的抽放方法是治理高瓦斯矿井瓦斯最有效的途径。
1 本煤层瓦斯抽放方法
1.1 回采工作面
1.1.1 瓦斯抽放方法
本煤层瓦斯抽放分为开采层未卸压抽放和卸压抽放两种方法。通过对矿井本煤层抽放的可行性论证得出：本矿井8#煤层属于可以抽放煤层。设计在8#回采工作面采用未卸压抽放（预抽）和边采边抽方法，利用工作面进风巷道和回风巷打平行于工作面的平行顺层长钻孔，在工作面回采前可以作为预抽钻孔对本煤层瓦斯进行预抽，同时该预抽钻孔还可随着回采工作面的推进前方煤体产生的卸压作用，作为边采边抽对钻孔对煤层进行卸压瓦斯抽放。从而提高工作面本煤层瓦斯抽放量，减少开采层的瓦斯涌出。
回采工作面本煤层瓦斯抽放钻孔布置在进回风巷中，钻孔压茬距离为 20m。
1.1.2 预抽瓦斯钻孔布置
钻孔布置方式：不设钻场，钻孔沿煤层迎面平行于工作面（垂直巷道）布置。
钻孔直径：钻孔直径大，暴露煤壁面积大，瓦斯涌出量就大，但二者增长并非线性关系，一般选用Φ75mm～100mm，考虑在本煤层内施工钻孔的实际情况，设计选用钻孔直径Φ94mm。
钻孔长度：按煤层回采工作面长度145m考虑，平行工作面设计钻孔长度为75m。由于单个钻孔抽放影响范围本矿井暂无实测数据，考虑本矿井煤层透气性特性，暂按经验值取为75m。
钻孔间距：本煤层钻孔有效抽放长度取72m，工作面走向长度按800m计算，则钻孔个数为800÷2.5=320，由于左侧附近煤矿煤层透气较差，为了保证抽放量达到要求，最终本设计取8#煤层钻孔间距2.5m。
1.2 掘进工作面
1.2.1 瓦斯抽放方法
通过對本矿8#煤层掘进工作面瓦斯涌出量预测，其结果虽然未超过相关规定的3m3/min，但是在掘进过程中，放炮过后，经常发生瓦斯超限现象，且采用通风方法解决比较困难，特别是掘进工作面进入地质构造区域内，煤层瓦斯含量有可能增大，必须采取边掘边抽或预抽方法，减少掘进工作面瓦斯涌出量，以减轻掘进工作面的通风负担。掘进工作面抽放瓦斯方法为利用巷道两帮的卸压条带，向巷前方施工抽放钻孔进行瓦斯抽采。
根据本矿井采掘布置及接续关系，在掘进工作面准备巷道期间，一条巷道掘进一条巷道备用抽放。
1.2.2 抽放钻孔布置
在回采工作面的准备巷道在原始煤层中掘进时，在掘进工作面的掘进迎头布置钻孔，为保证在掘进过程中预抽能达到理想效果，掘进工作面钻孔搭接长度20m，单巷掘进时在巷道正前布置钻孔，每次钻孔数量8个，钻孔孔径为Φ94mm，最低开孔位置距巷道底板1.0m、开孔高程差0.5m，钻孔终孔点离巷帮水平距离控制12m左右。双巷掘进时可只在两巷道外侧布置抽放钻孔，将联络巷作为抽放钻孔的钻场，施工瓦斯抽放钻孔，以减少煤壁瓦斯涌出。
在掘进工作面每个钻场设4个钻孔（孔径为Φ94mm），两面共设8个钻孔，加上掘进的影响，完全可以达到预计的抽放量。
2 邻近层瓦斯抽放方法
2.1 瓦斯抽放方法
由于本矿井8#煤层下部有11#层，距离本煤层距离比较近，当回采工作面回采后，顶板垮落造成的裂隙导通邻近层卸压瓦斯，使其绝大部分涌入回采工作面。因此本矿井11#煤层回采时必须对下邻近層都进行瓦斯抽放，也是本矿井瓦斯治理的重点。
国内外对于下邻近层瓦斯的抽放都积累了成熟的经验，可以采用的方法也较多，但是下邻近层钻孔中的积水将影响瓦斯抽放效果，由于11#煤层距离8#煤层较近，平均只有15m，而11#层的工作面回风巷道与进风巷道落差有20m左右，故设计在进风巷道向11#煤层施工水平钻孔来抽放11#煤层瓦斯。
2.2 下邻近层瓦斯抽放钻孔参数
布置方式：本组抽放钻孔不设立专用抽放钻场，直接在进风巷内靠近工作面侧的巷帮上施工。
钻孔直径：一般钻孔直径越大越好，但考虑到施工器材的一致性，以及便于维修、孔径越大施工困难越大的实际情况，设计选用钻孔直径为Φ94mm。
钻孔长度：按煤层回采工作面长度145m考虑，钻孔深为120m。
钻孔间距：根据汪家寨煤矿实际情况，邻近层瓦斯抽放钻孔间距定为2.5m。
前面已述及，将下邻近层11#煤层瓦斯抽放钻孔类似于8#煤层本煤层抽放钻孔，布置在进风巷内。
抽放下邻近层钻孔属于下向钻孔，终孔于8#煤层底板以下，由于下向钻孔普遍存在钻孔积水，影响瓦斯抽放效果，应注意钻孔排水工作。
3 上隅角瓦斯抽放
利用8#煤层工作面回风巷道采用锚杆和锚索支护方式，回采时靠近回风巷帮的巷道顶板垮落滞后于工作面顶板，在该空间内预埋靠近顶板的水平管连入已有的抽放瓦斯管路，工作面采过后，顶板冒落将管道埋住之后将预埋管作为上隅角瓦斯长期抽放管道。此管路埋入采空区可以拦截通过该区域涌入上隅角的瓦斯，也可在一定程度上改变采空区的瓦斯流动方向。
此种治理方法施工简单且成本低，在其他矿区也取得很好治理效果。
8#煤层工作面预埋的瓦斯抽放管为Φ108mm管路，间距暂定为20m，最佳间距可以在治理工作展开后根据抽放效果进行适当调整，预埋水平管施工时应使其尽量靠近顶板处于高浓度瓦斯带应该以施工木垛对吸气端给予保护，必要时可以采用喷浆来提高其气密性。
4 采空区瓦斯抽放
半封闭采空区是指回采工作面后方的、工作面回采过程中始终存在、并且随着采面的推进范围逐渐增加的采空区。这种采空区是和工作面通风网络相连通的，在通风压差的作用下来源于各方面的瓦斯涌入采空区后又流进工作面并经由回风流排出，当采空区积存和涌出瓦斯较大时有可能使工作面上隅角或回风流当瓦斯处于超限状态，特别是当顶板冒落时引起采空区瓦斯突然大量涌出对生产构成很大的威胁。目前对半封闭采空区抽放瓦斯可以向冒落顶上方打钻抽放。
在回风巷道内迎着工作面推进方向施工上向倾斜穿层钻孔，使钻孔底部随回采工作面推进始终处于冒落顶上部，而孔口始终保持负压状态进行采空区瓦斯抽放，实践证明该种方法可以取得较好的抽放效果。
5 结语
通过对本矿薄煤层瓦斯抽放方法和钻孔参数的合理选择，瓦斯抽采率均超过规定指标，实现了矿井瓦斯“抽采达标”，为矿井的安全生产提供了保障。
参考文献
[1] 王强.煤矿瓦斯抽放规范、瓦斯利用及瓦斯灾害防治综合治理技术手册[M].中国煤炭出版社，2010.
[关键词]薄煤层； 高瓦斯； 瓦斯抽放
中图分类号：TD712.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）17-0383-01
汪家寨煤矿位于水城北约18 km处，隶属于六盘水市钟山区，地理坐标为东经104051/——104052/；北纬26037/2604/之间。现生产采区已开采的煤层有：一层（c605）、四层（c603）、七层（c601）、八层（c504）、十一层（c409）、十二层（c407）、十三层（c406d）、十七层（c401）、等煤层。由于8#煤层为薄煤层，瓦斯抽放方法的选择直接影响矿井瓦斯抽采率，因此选用合适的抽放方法是治理高瓦斯矿井瓦斯最有效的途径。
1 本煤层瓦斯抽放方法
1.1 回采工作面
1.1.1 瓦斯抽放方法
本煤层瓦斯抽放分为开采层未卸压抽放和卸压抽放两种方法。通过对矿井本煤层抽放的可行性论证得出：本矿井8#煤层属于可以抽放煤层。设计在8#回采工作面采用未卸压抽放（预抽）和边采边抽方法，利用工作面进风巷道和回风巷打平行于工作面的平行顺层长钻孔，在工作面回采前可以作为预抽钻孔对本煤层瓦斯进行预抽，同时该预抽钻孔还可随着回采工作面的推进前方煤体产生的卸压作用，作为边采边抽对钻孔对煤层进行卸压瓦斯抽放。从而提高工作面本煤层瓦斯抽放量，减少开采层的瓦斯涌出。
回采工作面本煤层瓦斯抽放钻孔布置在进回风巷中，钻孔压茬距离为 20m。
1.1.2 预抽瓦斯钻孔布置
钻孔布置方式：不设钻场，钻孔沿煤层迎面平行于工作面（垂直巷道）布置。
钻孔直径：钻孔直径大，暴露煤壁面积大，瓦斯涌出量就大，但二者增长并非线性关系，一般选用Φ75mm～100mm，考虑在本煤层内施工钻孔的实际情况，设计选用钻孔直径Φ94mm。
钻孔长度：按煤层回采工作面长度145m考虑，平行工作面设计钻孔长度为75m。由于单个钻孔抽放影响范围本矿井暂无实测数据，考虑本矿井煤层透气性特性，暂按经验值取为75m。
钻孔间距：本煤层钻孔有效抽放长度取72m，工作面走向长度按800m计算，则钻孔个数为800÷2.5=320，由于左侧附近煤矿煤层透气较差，为了保证抽放量达到要求，最终本设计取8#煤层钻孔间距2.5m。
1.2 掘进工作面
1.2.1 瓦斯抽放方法
通过對本矿8#煤层掘进工作面瓦斯涌出量预测，其结果虽然未超过相关规定的3m3/min，但是在掘进过程中，放炮过后，经常发生瓦斯超限现象，且采用通风方法解决比较困难，特别是掘进工作面进入地质构造区域内，煤层瓦斯含量有可能增大，必须采取边掘边抽或预抽方法，减少掘进工作面瓦斯涌出量，以减轻掘进工作面的通风负担。掘进工作面抽放瓦斯方法为利用巷道两帮的卸压条带，向巷前方施工抽放钻孔进行瓦斯抽采。
根据本矿井采掘布置及接续关系，在掘进工作面准备巷道期间，一条巷道掘进一条巷道备用抽放。
1.2.2 抽放钻孔布置
在回采工作面的准备巷道在原始煤层中掘进时，在掘进工作面的掘进迎头布置钻孔，为保证在掘进过程中预抽能达到理想效果，掘进工作面钻孔搭接长度20m，单巷掘进时在巷道正前布置钻孔，每次钻孔数量8个，钻孔孔径为Φ94mm，最低开孔位置距巷道底板1.0m、开孔高程差0.5m，钻孔终孔点离巷帮水平距离控制12m左右。双巷掘进时可只在两巷道外侧布置抽放钻孔，将联络巷作为抽放钻孔的钻场，施工瓦斯抽放钻孔，以减少煤壁瓦斯涌出。
在掘进工作面每个钻场设4个钻孔（孔径为Φ94mm），两面共设8个钻孔，加上掘进的影响，完全可以达到预计的抽放量。
2 邻近层瓦斯抽放方法
2.1 瓦斯抽放方法
由于本矿井8#煤层下部有11#层，距离本煤层距离比较近，当回采工作面回采后，顶板垮落造成的裂隙导通邻近层卸压瓦斯，使其绝大部分涌入回采工作面。因此本矿井11#煤层回采时必须对下邻近層都进行瓦斯抽放，也是本矿井瓦斯治理的重点。
国内外对于下邻近层瓦斯的抽放都积累了成熟的经验，可以采用的方法也较多，但是下邻近层钻孔中的积水将影响瓦斯抽放效果，由于11#煤层距离8#煤层较近，平均只有15m，而11#层的工作面回风巷道与进风巷道落差有20m左右，故设计在进风巷道向11#煤层施工水平钻孔来抽放11#煤层瓦斯。
2.2 下邻近层瓦斯抽放钻孔参数
布置方式：本组抽放钻孔不设立专用抽放钻场，直接在进风巷内靠近工作面侧的巷帮上施工。
钻孔直径：一般钻孔直径越大越好，但考虑到施工器材的一致性，以及便于维修、孔径越大施工困难越大的实际情况，设计选用钻孔直径为Φ94mm。
钻孔长度：按煤层回采工作面长度145m考虑，钻孔深为120m。
钻孔间距：根据汪家寨煤矿实际情况，邻近层瓦斯抽放钻孔间距定为2.5m。
前面已述及，将下邻近层11#煤层瓦斯抽放钻孔类似于8#煤层本煤层抽放钻孔，布置在进风巷内。
抽放下邻近层钻孔属于下向钻孔，终孔于8#煤层底板以下，由于下向钻孔普遍存在钻孔积水，影响瓦斯抽放效果，应注意钻孔排水工作。
3 上隅角瓦斯抽放
利用8#煤层工作面回风巷道采用锚杆和锚索支护方式，回采时靠近回风巷帮的巷道顶板垮落滞后于工作面顶板，在该空间内预埋靠近顶板的水平管连入已有的抽放瓦斯管路，工作面采过后，顶板冒落将管道埋住之后将预埋管作为上隅角瓦斯长期抽放管道。此管路埋入采空区可以拦截通过该区域涌入上隅角的瓦斯，也可在一定程度上改变采空区的瓦斯流动方向。
此种治理方法施工简单且成本低，在其他矿区也取得很好治理效果。
8#煤层工作面预埋的瓦斯抽放管为Φ108mm管路，间距暂定为20m，最佳间距可以在治理工作展开后根据抽放效果进行适当调整，预埋水平管施工时应使其尽量靠近顶板处于高浓度瓦斯带应该以施工木垛对吸气端给予保护，必要时可以采用喷浆来提高其气密性。
4 采空区瓦斯抽放
半封闭采空区是指回采工作面后方的、工作面回采过程中始终存在、并且随着采面的推进范围逐渐增加的采空区。这种采空区是和工作面通风网络相连通的，在通风压差的作用下来源于各方面的瓦斯涌入采空区后又流进工作面并经由回风流排出，当采空区积存和涌出瓦斯较大时有可能使工作面上隅角或回风流当瓦斯处于超限状态，特别是当顶板冒落时引起采空区瓦斯突然大量涌出对生产构成很大的威胁。目前对半封闭采空区抽放瓦斯可以向冒落顶上方打钻抽放。
在回风巷道内迎着工作面推进方向施工上向倾斜穿层钻孔，使钻孔底部随回采工作面推进始终处于冒落顶上部，而孔口始终保持负压状态进行采空区瓦斯抽放，实践证明该种方法可以取得较好的抽放效果。
5 结语
通过对本矿薄煤层瓦斯抽放方法和钻孔参数的合理选择，瓦斯抽采率均超过规定指标，实现了矿井瓦斯“抽采达标”，为矿井的安全生产提供了保障。
参考文献
[1] 王强.煤矿瓦斯抽放规范、瓦斯利用及瓦斯灾害防治综合治理技术手册[M].中国煤炭出版社，2010.