24102采面采空区瓦斯治理方案与效果

张亚军

（潞安集团潞宁煤业有限责任公司，山西 宁武 036700）

1 工程概况

山西潞安集团潞宁煤业公司24102 工作面位于井田西南部，工作面倾斜长度236 m，走向长度为2 582 m。工作面开采2#煤层，煤层平均厚度为3.28 m，平均倾角为5°。煤层直接顶为泥岩，厚度为3.0～7.3 m，基本顶为细粒砂岩，厚度为15 m，底板岩层主要为泥岩和砂质泥岩。工作面采用一次采全高施工工艺，全部垮落法管理顶板。

山西潞安集团潞宁煤业公司属高瓦斯矿井。根据矿井地质资料可知，2#煤层自燃等级为Ⅱ级，煤尘具有爆炸性，煤层原始瓦斯含量为3 m3/t，瓦斯压力为0.347 MPa。24102 工作面采用U 型通风，根据工作面的瓦斯监测数据得出工作面平均瓦斯涌出量为5.76 m3/min，为有效治理24102 工作面采空区瓦斯，特进行采空区瓦斯治理技术探讨。

2 采空区瓦斯运移规律

高位抽采钻孔：高位抽采钻孔即为通过钻场向采空区的上方施工倾斜向上的钻孔，利用矿山压力作用下顶板形成的裂隙作为抽采的主要通道，通过钻孔将采空区内积聚的瓦斯抽放到地面，以此防止采空区内的瓦斯在风流的作用下通过回风侧煤壁进入到回风顺槽内，进而有效控制工作面上隅角的瓦斯浓度，达到有效治理采空区内瓦斯的目的[1-2]。

为掌握24102 工作面“采空区高位钻孔+ 回风隅角埋管抽采”方案下的瓦斯运移规律，采用FLUENT 数值软件建立数值模型。模型中将采空区视为多孔介质[3-4]，根据工作面的瓦斯抽采方案，在模型的回风顺槽内布置高位钻孔。钻孔间距为2 m，钻孔形状为圆形，尺寸为0.1 m×0.1 m。……