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摘要：本文结合某矿9#煤层的地质构造，分析研究无煤柱开采工作面瓦斯防治技术，该煤层邻近层瓦斯涌出量大难治理等情况，在分析才煤层瓦斯涌出量影响因素和涌出特点的基础上，针对无煤柱开采工作面漏风流分布情况，确定瓦斯抽放综合治理技术。
关键词：无煤柱；瓦斯防治技术；影响因素；涌出特征
1引言
该煤矿设计生产能力为45万t/a，矿井有一个水平，目前矿井主采9#煤层，从开采9#煤层至今未发生过突水事故，9#煤层存在瓦斯异常区域，瓦斯涌出量比较大，受到邻近煤层卸压瓦斯的影响、低负压抽放效率低、采空区抽放任务重导致采面上隅角瓦斯超限叫频繁，该煤层的瓦斯治理压力也比较大，9#煤层各工作面之间需要留设5-20m的保护煤柱防止采空区瓦斯涌入工作面，所以9#煤层采用无煤柱开采技术配合“Y”形通风方式使工作面不存在上隅角、故而能大幅度提高低负压抽放量，可以有效降低低负压抽放负荷，但同时增加了墙体维护工作量。。
2采煤层瓦斯涌出影响因素及涌出特点分析
影响瓦斯涌出的影响因素主要包含地质条件、地质构造、邻近煤层瓦斯和采空区。该煤层顶底板主要以致密砂岩为主，直接顶为灰至深灰色粉砂岩，老顶主要以灰色粉砂岩为主，直接底为深灰色粉砂岩，老底为白色砂岩，钙质胶结。顶、底板岩层的透气性比较差，不利于瓦斯的排放，为瓦斯赋存提供了有利的地质条件。该煤层的地质构造复杂，有断层，封闭性断层比较多，断层一般是成组、连续和密集出现，断层延伸较短，断层面倾角较小，互相有交叉，断层带充满泥质，致密性较好，透气性差，为瓦斯的赋存提供有利的空间，尤其在断层两侧形成瓦斯富集区。该煤层在开采期间作为解放层，为邻近煤层的瓦斯提供了空间条件和运移通道，最后导致该煤层工作面的瓦斯涌出量明显增加。另外受到采空区的影响，采空区内的瓦斯随风进入到工作面，导致工作面瓦斯涌出量不均衡和涌出量增大。
该煤层采用综采机械化采煤，综采工作面的开采强度大，采空区存在一定的遗煤，瓦斯涌出具有采空区瓦斯含量高、瓦斯涌出量大和易形成局部瓦斯积聚的特点，但沿工作面留巷段铺设低负压瓦斯抽放管、沿墙体每50m预留一个三通抽放，采空区瓦斯被低负压系统大量抽至地面，工作面回采至今未发生过瓦斯超限。利用通风稀释可以增加工作面的风量，有效排出工作面采落煤块和工作面煤壁瓦斯涌出，，此时风量过大反而会增加采空区的漏风，增加采空区瓦斯涌出量，此时就要采用瓦斯抽放方法。
3无煤柱开采工作面的漏风流场分布
3.1常规开采条件下的漏风流场分布
一般条件下，保留煤柱的采煤工作面是一个封闭的采场，后部采空区沿工作面对称分布，造成部分漏风的区域主要在进风巷道和工作面靠近进风巷道的采空区，然后从回风巷道和工作面靠近回风巷道区域流出，工作面回风隅角是漏风流的主要汇聚点，在回风隅角处风流速度较低，此时处于涡流状态，很容易造成瓦斯的积聚，所以一般情况下，采煤工作面的瓦斯超限大部分发生在回风隅角处。
3.2无煤柱开采条件下的漏风流场分布
和常规开采条件下的漏风流场相比，无煤柱采煤工作面的漏风流存在较大的差异，漏风规律更加复杂，工作面和后部采空区与邻侧采空区处于连通状态，一部分漏风通过进风巷和工作面靠近进风巷道区域然后进入到采空区，一部分漏风通过回风巷道进入到邻侧的采空区，所以工作面向采空区的漏风量明显增大，工作面回风隅角处仍然是漏风流汇集区域。没有隔离保护煤柱，工作面瓦斯涌出量较少，另外采空区向工作面的漏风量减少，工作面的瓦斯涌出量也会明显下降，所以发生瓦斯超限的状况会有一定的改善。
无煤柱开采工作面对通风系统的要求更高，工作面的瓦斯涌出量受到漏风源和漏风状况的影响比较显著，如果采空区漏风源压力高，而回风巷的压力低时，采空区的漏风流会带大量瓦斯进入到工作面，从而对工作面的安全生产构成威胁，所以在无煤柱采煤工作面的通风管理中，要特别注意漏风源、汇聚地和风压等情况。
4无煤柱开采工作面瓦斯综合治理技术
结合无煤柱开采工作面漏风流场和瓦斯涌出的规律，为了保证无煤柱开采工作面的安全生产，防止瓦斯事故的发生，根据该煤矿实际生产情况，制定了监测监控、侧重堵放、调控结合和综合治理的瓦斯基本治理原则，利用瓦斯抽放技术、均压通风技术和监测预警技术。在该工作面生产中，构筑回风巷高2.8m、宽为2.0m的隔离墙，隔离墙连续构筑隔断采空区，穿过隔离墙设置一路DN500抽放管道，抽放管路的高度为1米，在抽放管路上设置等径三通，间距为50米，预留在墙体内的三通采用钢筋网保护好，防止矸石或煤块堵塞三通。
在该煤层10907工作面回风巷内布置一道调节风门，利用此风门来提高工作面区域的压力，减少采空区向工作面的漏风，从而降低工作面的瓦斯涌出量。
加强对工作面区域和回风隅角处的瓦斯监测，如发现异常情况及时采取措施进行处理，井下工作人员必须携带便携式瓦斯报警仪，在工作面设立专职对瓦斯进行检查，每班记录的次数不能少于3次，间隔时间在2-3小时之间，在过断层等瓦斯异常区时，需要缩短监测的时间间隔，在回风巷道、回风隅角和工作面支架区域设置瓦斯传感器，安排专职人员对这个区域的瓦斯浓度进行实时监测，发现瓦斯浓度超限，立即通知井下作业人员停止生产，排查问题，等瓦斯浓度恢复到正常值时才可以重新生产。另外要加强对工作面区域和采空区的压力监测，定期对工作面的漏风源和漏风量进行测试，结合测试结果，调节回风巷道的调节风门，同时采取相对应的堵漏风措施。
5结语
通过采用无煤柱开采技术，该煤层在回采期间不存在瓦斯超限的问题，实行无煤柱开采，取消了隔离保护煤柱，提高了煤炭资源利用率，有效的避免了工作面巷道应力的集中，降低了最大涌水量，有利于工作面安全高效的开采。
参考文獻：
[1]许江，陶云奇，李树春等.回采工作面瓦斯综合治理技术[J].重庆大学学报，2011（9）.
[2]王刚，程卫民，谢军等.瓦斯含量在突出过程中的作用分析[J].山东煤炭学报，2011（3）.
关键词：无煤柱；瓦斯防治技术；影响因素；涌出特征
1引言
该煤矿设计生产能力为45万t/a，矿井有一个水平，目前矿井主采9#煤层，从开采9#煤层至今未发生过突水事故，9#煤层存在瓦斯异常区域，瓦斯涌出量比较大，受到邻近煤层卸压瓦斯的影响、低负压抽放效率低、采空区抽放任务重导致采面上隅角瓦斯超限叫频繁，该煤层的瓦斯治理压力也比较大，9#煤层各工作面之间需要留设5-20m的保护煤柱防止采空区瓦斯涌入工作面，所以9#煤层采用无煤柱开采技术配合“Y”形通风方式使工作面不存在上隅角、故而能大幅度提高低负压抽放量，可以有效降低低负压抽放负荷，但同时增加了墙体维护工作量。。
2采煤层瓦斯涌出影响因素及涌出特点分析
影响瓦斯涌出的影响因素主要包含地质条件、地质构造、邻近煤层瓦斯和采空区。该煤层顶底板主要以致密砂岩为主，直接顶为灰至深灰色粉砂岩，老顶主要以灰色粉砂岩为主，直接底为深灰色粉砂岩，老底为白色砂岩，钙质胶结。顶、底板岩层的透气性比较差，不利于瓦斯的排放，为瓦斯赋存提供了有利的地质条件。该煤层的地质构造复杂，有断层，封闭性断层比较多，断层一般是成组、连续和密集出现，断层延伸较短，断层面倾角较小，互相有交叉，断层带充满泥质，致密性较好，透气性差，为瓦斯的赋存提供有利的空间，尤其在断层两侧形成瓦斯富集区。该煤层在开采期间作为解放层，为邻近煤层的瓦斯提供了空间条件和运移通道，最后导致该煤层工作面的瓦斯涌出量明显增加。另外受到采空区的影响，采空区内的瓦斯随风进入到工作面，导致工作面瓦斯涌出量不均衡和涌出量增大。
该煤层采用综采机械化采煤，综采工作面的开采强度大，采空区存在一定的遗煤，瓦斯涌出具有采空区瓦斯含量高、瓦斯涌出量大和易形成局部瓦斯积聚的特点，但沿工作面留巷段铺设低负压瓦斯抽放管、沿墙体每50m预留一个三通抽放，采空区瓦斯被低负压系统大量抽至地面，工作面回采至今未发生过瓦斯超限。利用通风稀释可以增加工作面的风量，有效排出工作面采落煤块和工作面煤壁瓦斯涌出，，此时风量过大反而会增加采空区的漏风，增加采空区瓦斯涌出量，此时就要采用瓦斯抽放方法。
3无煤柱开采工作面的漏风流场分布
3.1常规开采条件下的漏风流场分布
一般条件下，保留煤柱的采煤工作面是一个封闭的采场，后部采空区沿工作面对称分布，造成部分漏风的区域主要在进风巷道和工作面靠近进风巷道的采空区，然后从回风巷道和工作面靠近回风巷道区域流出，工作面回风隅角是漏风流的主要汇聚点，在回风隅角处风流速度较低，此时处于涡流状态，很容易造成瓦斯的积聚，所以一般情况下，采煤工作面的瓦斯超限大部分发生在回风隅角处。
3.2无煤柱开采条件下的漏风流场分布
和常规开采条件下的漏风流场相比，无煤柱采煤工作面的漏风流存在较大的差异，漏风规律更加复杂，工作面和后部采空区与邻侧采空区处于连通状态，一部分漏风通过进风巷和工作面靠近进风巷道区域然后进入到采空区，一部分漏风通过回风巷道进入到邻侧的采空区，所以工作面向采空区的漏风量明显增大，工作面回风隅角处仍然是漏风流汇集区域。没有隔离保护煤柱，工作面瓦斯涌出量较少，另外采空区向工作面的漏风量减少，工作面的瓦斯涌出量也会明显下降，所以发生瓦斯超限的状况会有一定的改善。
无煤柱开采工作面对通风系统的要求更高，工作面的瓦斯涌出量受到漏风源和漏风状况的影响比较显著，如果采空区漏风源压力高，而回风巷的压力低时，采空区的漏风流会带大量瓦斯进入到工作面，从而对工作面的安全生产构成威胁，所以在无煤柱采煤工作面的通风管理中，要特别注意漏风源、汇聚地和风压等情况。
4无煤柱开采工作面瓦斯综合治理技术
结合无煤柱开采工作面漏风流场和瓦斯涌出的规律，为了保证无煤柱开采工作面的安全生产，防止瓦斯事故的发生，根据该煤矿实际生产情况，制定了监测监控、侧重堵放、调控结合和综合治理的瓦斯基本治理原则，利用瓦斯抽放技术、均压通风技术和监测预警技术。在该工作面生产中，构筑回风巷高2.8m、宽为2.0m的隔离墙，隔离墙连续构筑隔断采空区，穿过隔离墙设置一路DN500抽放管道，抽放管路的高度为1米，在抽放管路上设置等径三通，间距为50米，预留在墙体内的三通采用钢筋网保护好，防止矸石或煤块堵塞三通。
在该煤层10907工作面回风巷内布置一道调节风门，利用此风门来提高工作面区域的压力，减少采空区向工作面的漏风，从而降低工作面的瓦斯涌出量。
加强对工作面区域和回风隅角处的瓦斯监测，如发现异常情况及时采取措施进行处理，井下工作人员必须携带便携式瓦斯报警仪，在工作面设立专职对瓦斯进行检查，每班记录的次数不能少于3次，间隔时间在2-3小时之间，在过断层等瓦斯异常区时，需要缩短监测的时间间隔，在回风巷道、回风隅角和工作面支架区域设置瓦斯传感器，安排专职人员对这个区域的瓦斯浓度进行实时监测，发现瓦斯浓度超限，立即通知井下作业人员停止生产，排查问题，等瓦斯浓度恢复到正常值时才可以重新生产。另外要加强对工作面区域和采空区的压力监测，定期对工作面的漏风源和漏风量进行测试，结合测试结果，调节回风巷道的调节风门，同时采取相对应的堵漏风措施。
5结语
通过采用无煤柱开采技术，该煤层在回采期间不存在瓦斯超限的问题，实行无煤柱开采，取消了隔离保护煤柱，提高了煤炭资源利用率，有效的避免了工作面巷道应力的集中，降低了最大涌水量，有利于工作面安全高效的开采。
参考文獻：
[1]许江，陶云奇，李树春等.回采工作面瓦斯综合治理技术[J].重庆大学学报，2011（9）.
[2]王刚，程卫民，谢军等.瓦斯含量在突出过程中的作用分析[J].山东煤炭学报，2011（3）.