“一巷多用”在综合瓦斯综合治理技术中的应用

周琛朋+岳红伟

摘要：淮南矿业集团新庄孜煤矿，矿井地质构造复杂，瓦斯治理难度大，所采煤层均为突出煤层，矿井为突出矿，煤层倾角大（25～30°），属于近距离煤层群开采，开采之前煤层瓦斯治理必须合格。如何利用最少的巷道，实现近距离煤层群瓦斯治理合格，实现煤与瓦斯高效共采？本文以新庄孜矿62310关键保护层工作面瓦斯治理为例，详细讲解了“一巷多用”在立体式综合瓦斯治理技术中应用，工作面回采时，瓦斯浓度在0.2%以下，同时工作面瓦斯抽采率在96%以上。实现煤与瓦斯的安全高效共采暨解放B11、B8煤层效果。

关键词：一巷多用；立体式综合瓦斯治理技术；瓦斯抽采率

一、概况

1、矿井概况

近几年，我矿坚持执行区域性瓦斯治理，把七层煤作为一个治理单元，统筹考虑，立体式的治理瓦斯，选择煤层相对较薄、突出危险程度相对较低的B10煤作为关键保护层。通过开采B10煤层，上保护B11b煤层，开采B11b煤层保护C13煤层；下保护B8煤层，开采B8煤层依次保护B7、B6、B4煤层，实现“中间来一刀，上下都解放”。

B10煤关键保护层采用立体式瓦斯综合治理技术，由于B10煤层本身瓦斯含量并不大，B10煤层的瓦斯治理主要是邻近层的瓦斯治理。可是在深部条件下（标高在-780m～-850m），采动应力集中程度更高、影响范围更大，影响时间更长，巷道围岩变形量大、失稳严重，不仅加大了巷道维护难度和成本，还容易成为矿井安全生产重大隐患；并且在掘进一条巷道，工作量大，工程费用高。所以，在实现技术经济一体化的基础上，用最少巷道来治理近距离煤层群瓦斯，充分发挥一巷多用的瓦斯综合治理功能，实现煤与瓦斯安全高效共采，具有重大意义。

2、工作面概况

（1）工作面基本情况

62310工作面为六水平二采区三阶段B10煤层工作面，风巷平均标高-780m，顺槽平均标高-850m。工作面走向平均长1350m，倾斜平均长180m，煤层倾角平均26°，设计采高2.0m，工作面采用“U”通风方式。

（2）地质情况

B10煤为结构复杂的薄煤层，暗淡型，油脂光泽，厚度为0～1.3m，平均0.8m。B10煤层与上覆的B11b煤平均法距30m，B10下伏B8煤层间距平均法距40m。

（3）瓦斯情况

B10煤层是突出煤层，该区域处于突出危险区，原始瓦斯压力1.7MPa、瓦斯含量11m3/t，回采期间工作面绝对瓦斯涌出量为180m3/min。

二、“一巷多用”立体式瓦斯综合治理技术

1、一巷多用巷道布置方式

（1）62310顺槽：在巷道内施工上向顺层钻孔，预抽本煤层瓦斯。

（2）62310风巷：在巷道内施工下向顺层钻孔，预抽本煤层瓦斯。

（3）62310高抽巷：与风巷内错50m，低于风巷10m，在巷道内施工B11b煤层穿层孔，工作面回采时封闭巷抽。

（4）利用为B11、C13煤服务的生产系统巷道62313底板巷，做为瓦斯治理巷道，与顺槽外错68m，在巷道内施工B11b煤层穿层孔，工作面回采时进行卸压抽采。

（5）利用为B6-7煤生产系统巷道62306底板巷，做为瓦斯治理巷道，与顺槽内错70m，同时在巷道内施工B6、B7煤层穿层孔，工作面回采时进行卸压抽采。

（6）利用为B10-8煤生产系统巷道62310底板巷，做为瓦斯治理巷道，与顺槽内错38m，前期施工掩护顺槽掘进条带预抽钻孔，后期施工B8煤层穿层孔，工作面回采时进行卸压抽采。

2、钻孔布置方式

（1）本煤层

风巷下向顺层钻孔：每5m一个孔，孔深90m。

顺槽上向顺层钻孔：每5m一个孔，孔深100m。

（2）下伏B6-7煤层

-900m62306底板巷施工B6-7穿层孔，钻孔布置20m*20m，每组15个孔。

（3）下伏B8煤层

-850m62310底板巷施工B8穿层孔，钻孔布置20m*20m，每组12个孔。

（4）上覆B11b煤层

-800m62313底板巷施工B11b穿层孔，钻孔布置20m*20m，每组7个孔。

62310高抽巷施工穿B11b穿层孔，钻孔布置20m*20m，每组8个孔。

（5）上覆C13煤层

-730m62213底板巷施工C13穿层孔，钻孔布置20m*20m，每组9个孔。

3、抽采系统布置

（1）62310风巷：铺设一路10寸瓦斯抽采管路，抽采本煤层瓦斯。

（2）62310顺槽：铺设一路10寸瓦斯抽采管路，抽采本煤层瓦斯。

（3）62310底板巷：鋪设一路12寸、一路8寸管路， 抽采62310工作面回采期间B8煤层卸压瓦斯。

（4）62310高抽巷：封闭墙埋管抽采，埋设一路16寸、一路12寸瓦斯抽采管路，抽采62310工作面回采期间上覆B11b煤层卸压瓦斯。

（5）62313底板巷：铺设一路16寸瓦斯抽采管路，抽采62310工作面回采期间B11b煤层卸压瓦斯。

（6）62306底板巷：铺设一路16寸瓦斯抽采管路，抽采62310工作面回采期间B6、B7a煤层卸压瓦斯。

（7）62213底板巷：铺设一路14寸瓦斯抽采管路，抽采62310工作面回采期间C13煤层卸压瓦斯。

三、成果

1、“一巷多用”功能具体体现：

（1）-812m62313底板巷

前期分别作为B11、C13煤掘进的进、回风、进料通道；后期作为B11、C13煤进风、出煤巷道使用；做为瓦斯治理巷道。

（2）-900m62306底板巷

前期分别作为B6-7煤掘进的进、回风、进料通道；后期作为B6-7煤进风、出煤巷道使用；做为瓦斯治理巷道。

（3）62310底板巷

前期分别作为B10-8煤掘进的进、回风、进料通道；后期作为B10-8煤进风、出煤巷道使用；做为瓦斯治理巷道。

2、“一巷多用”在立体式综合瓦斯综合治理技术的应用的治理效果：

（1）通过使用“一孔多用”在立体式综合瓦斯综合治理技术的应用，62310工作面平均日回采进度2.0m，回采过程中回风瓦斯浓度0.15～0.2%，未出现瓦斯异常情况，实现煤与瓦斯高效共采。

（2）该工作面绝对瓦斯涌出量180 m3/min，抽采量174m3/min，抽采率96%，实现瓦斯抽采最大化。

（3）每天提供30%以上的瓦斯纯量10～12万m3，确保了谢、八两区6万户居民的生活用气。

每天提供浓度10%以上的瓦斯纯量10～12万m3，确保了矿井8台500kw低浓和3台1360kw高浓瓦斯发电机组正常运行，日发电14～16万度。

（4）B11b煤层原始瓦斯压力2.8MPa、原始瓦斯含量12.3m3/t；62310工作面回采后，残余瓦斯压力为0.11MPa、残余瓦斯含量3.39m3/t；B8煤层原始瓦斯压力2.2MPa、原始瓦斯含量11.5m3/t；62310工作面回采后，残余瓦斯压力为0.20MPa、残余瓦斯含量3.46m3/t。实现解放被保护的上覆B11b、下伏B8煤的目的。