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[摘 要]益新煤矿“三软”厚煤层综采放顶煤工作面放顶煤期间瓦斯涌出量不断增加，在抽放巷道无法施工不能使用的情况下回风流瓦斯经常接近临界值，瓦斯问题严重影响着综采工作面的放顶煤生产，论文通过对工作面瓦斯分析，应用工作面上隅角埋管抽放技术，很好地解决了工作面上隅角瓦斯超限问题。
[关键词]“三软”煤层； 上隅角采空区埋管； 抽放技术
中图分类号：TD995 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）13-0278-01
益新煤矿是龙煤集团鹤岗分公司九大矿井之一，前身为原鹤岗矿务局新一煤矿，矿井投产于1955年，设计生产能力90万t/年，经破产改造，生产能力达200万t/a以上。矿井井田面积18.73km2，共有25个可采煤层，井田地质储量4.53亿。其中部分煤层，煤层软（f=0.1～0.3）、直接顶底板为泥岩和砂质泥岩，属典型的“三软”不稳定煤层。矿井为高瓦斯矿井，煤层不易自燃，煤尘具有爆炸危险性，爆炸指数17.58%。随着矿井开采深度的增加和放顶煤采煤工艺的成功应用，综采面单产大幅度提高，工作面瓦斯绝对涌出量也不断增加。综放面最大绝对瓦斯涌出量达30m3/min以上，常用通风方法已不能有效解决瓦斯超限问题。近年来，益新矿通风工程技术人员对瓦斯综合治理技术进行了不断的摸索、研究、实践。起初依靠增加工作面的配风量来解决不断增大的瓦斯，又探索使用瓦斯排放巷，抽出式局扇抽排上隅角瓦斯和“高抽巷”瓦斯抽放技术。“高抽巷”瓦斯抽放技术的成功应用为益新矿瓦斯治理开辟了一条新途径，保证了高瓦斯综采工作面高产稳产。但由于工作面煤层赋存不稳定，当高抽巷附近煤层由厚变薄时，高抽巷与工作面切巷有效距离不易构透，工作面风流直接进入高抽巷，造成高抽巷瓦斯抽放浓度低，效果差，导致采空区瓦斯从回风道采空区段涌出，导致上隅角瓦斯经常处在1%以上，在高抽巷不能使用的情况下回风流瓦斯经常接近临界值，瓦斯问题严重影响着综采面生产效率，我们通过对瓦斯来源的分析，采用了回风道采空区段埋管抽放技术很好地解决了上隅角瓦斯超限问题。
1 埋管抽放技术的应用
1.1 试验工作面概况
北一石门3#层二段工作面标高-160～-115m，工作面煤层赋存变化较大，属不稳定煤层，局部受构造的影响较为破碎、松软。煤层整体呈现北部薄南部厚趋势，南部煤层最厚达10m，北部最薄处约5m，平均煤厚为7m。
1.2 抽放技术原理
在“高抽巷”不能有效发挥效能的情况下，通过现场实测：回风流瓦斯的主要来源是采空区顶板冒落后，释放出来的瓦斯随着工作面配风的增加，其采空区侧漏风带也增宽，最终在工作面上隅角段形成漏风汇，由于工作面上隅角是采区通风系统压力最低点，因而，采空区瓦斯大量向该处汇集，致使该处瓦斯浓度居高不下，采面上隅角的瓦斯来自采空区中的大部分区域。回风道采空区段埋管抽放原理就是利用抽放泵在采空区内造成一定负压，改变瓦斯流场，对采空区内高浓度瓦斯进行抽放，降低采空区漏风带出的瓦斯量，从而消除上隅角及回风流瓦斯隐患，确保工作面高产、稳产。
1.3 埋管抽放方法
埋管抽放瓦斯的方法是：在工作面回風巷内敷设大直径抽放瓦斯管，从回风道采空区段埋入特制抽放器，用两根埋线胶管连入北一石门3#层二段工作面抽放主管中，随着工作面的推移，抽放器进入采空区内最佳抽放位置，通过抽放器抽放采空区瓦斯，抽放器随工作面推进而外移，始终保持最佳抽放位置，从而消除上隅角瓦斯超限和积聚。
1.4 抽放系统的布置
利用北一石门3#层二段“高抽巷”瓦斯抽放系统对采空区瓦斯进行抽放，在“高抽巷”抽放管路和隅角管路管路上各设一个相应的调节闭门，根据要求对抽放瓦斯量、和瓦斯抽放浓度进行合理调节。北一石门3#层二段综采面瓦斯抽放系统泵站安装在地面，泵房内安装了两台水环式真空泵，电机功率170kW，正常运行时最大抽放流量120m3/min，极限真空度0.08MPa，抽放管为406mm无缝钢管，布置在地面及井下开拓巷道内，支管采用254mm抽放专用玻璃钢管布置在北一石门3#层二段工作面回风巷中，抽出的瓦斯直接排入大气中。
1.5 采空区防漏风技术
抽放采空区瓦斯对工作面的安全生产十分重要，一是减少采空区瓦斯涌出量可以减轻工作面配风负担，二是采空区漏风量也增大，容易导致起采空区自燃。在进行抽瓦斯前，首先开展采空区防漏风技术的研究是非常重要的。
为了解决上述问题，我们根据北一石门3#层二段综采工作面具体情况，在工作面上下隅角各建一道临时密闭。方法是沿着支架和巷道帮壁的漏风进出口用编织袋装煤垛严漏风主要通道，减少采空区漏风，从而增大抽放浓度，提高上隅角埋管抽放效果。
2 埋管抽放效果
北一石门3#层二段综采工作面采用埋管抽放瓦斯技术前，上隅角瓦斯浓度在1.6%～2.4%之间，回风巷风流中瓦斯浓度在0.9%左右，工作面被迫调整生产工序进行限产。严重影响工作面正规循环作业。采用埋管抽放瓦斯技术平均抽放量为80m3/min，抽放浓度在6%左右，抽放纯流量4.8m3/min，工作面瓦斯抽排率为40%。采用该技术后上隅角瓦斯浓度在0.6%～0.8%之间，回风流瓦斯0.4%～0.7%之间，使工作面实现了正规循环作业，保证了综采面高产、稳产。
采用埋管抽放瓦斯技术，减少了采空区瓦斯向回风巷的涌出量，解决了上隅角瓦斯聚积问题，消除了瓦斯对工作面安全生产的威胁，对提高煤炭产量，改善工作面安全状况起到了重要作用。同时，减少了通风压力，为一线工人呢创造良好的施工作业环境，有较好的经济效益和社会效益。
3 结语
⑴埋管抽放瓦斯技术是治理采空区瓦斯的又一种新途径，填补了“高抽巷”抽放技术的不足。对于防止采面上隅角瓦斯积聚、处理回风流瓦斯超限，确保安全生产有明显效果。
⑵埋管深度在3～7m范围内对回风流瓦斯治理最有效。
⑶建立临时密闭对减少采空区瓦斯涌出具有明显效果，同时，对提高回风隅角埋管抽放瓦斯浓度有较大影响，密闭质量必须得到有效保证。
⑷回风隅角埋管抽放的经济和安全效益是显著。
参考文献
[1] 于不凡.煤矿瓦斯灾害防治及利用技术手册。北京：煤炭工业出版社.2005.
[2] 煤矿瓦斯动力灾害防治及控制技术。周世宁、 林柏泉 科学出版社 （2007-10）.
[关键词]“三软”煤层； 上隅角采空区埋管； 抽放技术
中图分类号：TD995 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）13-0278-01
益新煤矿是龙煤集团鹤岗分公司九大矿井之一，前身为原鹤岗矿务局新一煤矿，矿井投产于1955年，设计生产能力90万t/年，经破产改造，生产能力达200万t/a以上。矿井井田面积18.73km2，共有25个可采煤层，井田地质储量4.53亿。其中部分煤层，煤层软（f=0.1～0.3）、直接顶底板为泥岩和砂质泥岩，属典型的“三软”不稳定煤层。矿井为高瓦斯矿井，煤层不易自燃，煤尘具有爆炸危险性，爆炸指数17.58%。随着矿井开采深度的增加和放顶煤采煤工艺的成功应用，综采面单产大幅度提高，工作面瓦斯绝对涌出量也不断增加。综放面最大绝对瓦斯涌出量达30m3/min以上，常用通风方法已不能有效解决瓦斯超限问题。近年来，益新矿通风工程技术人员对瓦斯综合治理技术进行了不断的摸索、研究、实践。起初依靠增加工作面的配风量来解决不断增大的瓦斯，又探索使用瓦斯排放巷，抽出式局扇抽排上隅角瓦斯和“高抽巷”瓦斯抽放技术。“高抽巷”瓦斯抽放技术的成功应用为益新矿瓦斯治理开辟了一条新途径，保证了高瓦斯综采工作面高产稳产。但由于工作面煤层赋存不稳定，当高抽巷附近煤层由厚变薄时，高抽巷与工作面切巷有效距离不易构透，工作面风流直接进入高抽巷，造成高抽巷瓦斯抽放浓度低，效果差，导致采空区瓦斯从回风道采空区段涌出，导致上隅角瓦斯经常处在1%以上，在高抽巷不能使用的情况下回风流瓦斯经常接近临界值，瓦斯问题严重影响着综采面生产效率，我们通过对瓦斯来源的分析，采用了回风道采空区段埋管抽放技术很好地解决了上隅角瓦斯超限问题。
1 埋管抽放技术的应用
1.1 试验工作面概况
北一石门3#层二段工作面标高-160～-115m，工作面煤层赋存变化较大，属不稳定煤层，局部受构造的影响较为破碎、松软。煤层整体呈现北部薄南部厚趋势，南部煤层最厚达10m，北部最薄处约5m，平均煤厚为7m。
1.2 抽放技术原理
在“高抽巷”不能有效发挥效能的情况下，通过现场实测：回风流瓦斯的主要来源是采空区顶板冒落后，释放出来的瓦斯随着工作面配风的增加，其采空区侧漏风带也增宽，最终在工作面上隅角段形成漏风汇，由于工作面上隅角是采区通风系统压力最低点，因而，采空区瓦斯大量向该处汇集，致使该处瓦斯浓度居高不下，采面上隅角的瓦斯来自采空区中的大部分区域。回风道采空区段埋管抽放原理就是利用抽放泵在采空区内造成一定负压，改变瓦斯流场，对采空区内高浓度瓦斯进行抽放，降低采空区漏风带出的瓦斯量，从而消除上隅角及回风流瓦斯隐患，确保工作面高产、稳产。
1.3 埋管抽放方法
埋管抽放瓦斯的方法是：在工作面回風巷内敷设大直径抽放瓦斯管，从回风道采空区段埋入特制抽放器，用两根埋线胶管连入北一石门3#层二段工作面抽放主管中，随着工作面的推移，抽放器进入采空区内最佳抽放位置，通过抽放器抽放采空区瓦斯，抽放器随工作面推进而外移，始终保持最佳抽放位置，从而消除上隅角瓦斯超限和积聚。
1.4 抽放系统的布置
利用北一石门3#层二段“高抽巷”瓦斯抽放系统对采空区瓦斯进行抽放，在“高抽巷”抽放管路和隅角管路管路上各设一个相应的调节闭门，根据要求对抽放瓦斯量、和瓦斯抽放浓度进行合理调节。北一石门3#层二段综采面瓦斯抽放系统泵站安装在地面，泵房内安装了两台水环式真空泵，电机功率170kW，正常运行时最大抽放流量120m3/min，极限真空度0.08MPa，抽放管为406mm无缝钢管，布置在地面及井下开拓巷道内，支管采用254mm抽放专用玻璃钢管布置在北一石门3#层二段工作面回风巷中，抽出的瓦斯直接排入大气中。
1.5 采空区防漏风技术
抽放采空区瓦斯对工作面的安全生产十分重要，一是减少采空区瓦斯涌出量可以减轻工作面配风负担，二是采空区漏风量也增大，容易导致起采空区自燃。在进行抽瓦斯前，首先开展采空区防漏风技术的研究是非常重要的。
为了解决上述问题，我们根据北一石门3#层二段综采工作面具体情况，在工作面上下隅角各建一道临时密闭。方法是沿着支架和巷道帮壁的漏风进出口用编织袋装煤垛严漏风主要通道，减少采空区漏风，从而增大抽放浓度，提高上隅角埋管抽放效果。
2 埋管抽放效果
北一石门3#层二段综采工作面采用埋管抽放瓦斯技术前，上隅角瓦斯浓度在1.6%～2.4%之间，回风巷风流中瓦斯浓度在0.9%左右，工作面被迫调整生产工序进行限产。严重影响工作面正规循环作业。采用埋管抽放瓦斯技术平均抽放量为80m3/min，抽放浓度在6%左右，抽放纯流量4.8m3/min，工作面瓦斯抽排率为40%。采用该技术后上隅角瓦斯浓度在0.6%～0.8%之间，回风流瓦斯0.4%～0.7%之间，使工作面实现了正规循环作业，保证了综采面高产、稳产。
采用埋管抽放瓦斯技术，减少了采空区瓦斯向回风巷的涌出量，解决了上隅角瓦斯聚积问题，消除了瓦斯对工作面安全生产的威胁，对提高煤炭产量，改善工作面安全状况起到了重要作用。同时，减少了通风压力，为一线工人呢创造良好的施工作业环境，有较好的经济效益和社会效益。
3 结语
⑴埋管抽放瓦斯技术是治理采空区瓦斯的又一种新途径，填补了“高抽巷”抽放技术的不足。对于防止采面上隅角瓦斯积聚、处理回风流瓦斯超限，确保安全生产有明显效果。
⑵埋管深度在3～7m范围内对回风流瓦斯治理最有效。
⑶建立临时密闭对减少采空区瓦斯涌出具有明显效果，同时，对提高回风隅角埋管抽放瓦斯浓度有较大影响，密闭质量必须得到有效保证。
⑷回风隅角埋管抽放的经济和安全效益是显著。
参考文献
[1] 于不凡.煤矿瓦斯灾害防治及利用技术手册。北京：煤炭工业出版社.2005.
[2] 煤矿瓦斯动力灾害防治及控制技术。周世宁、 林柏泉 科学出版社 （2007-10）.