沿空留巷工作面瓦斯治理技术研究与应用

2021-08-31 12:30:46张浩浩
煤炭与化工 2021年7期

张浩浩

(晋能控股装备制造集团有限公司 寺河煤矿,山西 晋城 048000)

1 工程概况

晋能控股煤业集团寺河煤矿二号井97307 工作面位于矿井九七盘区,东为97306 工作面,南为矿界,西为实体煤,北为九七盘区大巷。工作面走向和倾向长度分别为1 350 m 和180 m,开采9 号煤层,煤层平均厚度1.5 m,平均倾角5°,97307 工作面试验采用切顶卸压沿空留巷技术,根据矿井地质资料可知,工作面煤层原始瓦斯含量为6.54 m3/t,瓦斯压力0.212 MPa,可解析瓦斯量2.65 m3/t,煤层无爆炸性,属Ⅲ不易自然煤层。工作面采用“Y”型通风方式,具体工作面通风系统如图1 所示,为分析沿空留巷作业时合理的瓦斯治理技术,进行工作面瓦斯治理技术的研究。

图1 97307 工作面沿空留巷通风系统示意Fig.1 Gob-side entry retention ventilation system of 97307 working face

2 瓦斯治理技术

2.1 采空区漏风治理

(1) 增压减漏。回采过程中对97213 巷、97214 巷风量调平,平衡留巷两侧压差,减少采空区漏风。调整前97213 巷配风量1 300 m3/min、97214 巷配风量为600 m3/min;逐步调整为97213巷配风量900 m3/min、97214 巷配风量为1 000 m3/min。调平前,留巷两侧平均压差40 Pa,漏风率95 m3/min,留巷段最高瓦斯浓度1%。调平后,留巷两侧平均压差28 Pa,漏风率55 m3/min,留巷最高瓦斯浓度0.6%。

(2) 封堵堵漏。97214 巷采用切顶卸压沿空留巷后,采空区封堵采用“木板+风筒布+塑料网加混凝土喷浆”进行堵漏。具有成本低、效果好的优点,相较于传统的囊袋材料,该方法极大地降低了生产成本,同时挡矸墙内瓦斯2%,墙外瓦斯浓度0.6%左右,满足了瓦斯治理的需要(图2)。

图2 采空区挡矸堵漏示意Fig.2 Stoppage of gangue and leakage in goaf

2.2 工作面瓦斯治理

根据97307 工作面的地质条件,结合煤层瓦斯赋存及沿空留巷的特征,确定工作面采用本煤层+高位钻孔+埋管抽采相结合的瓦斯治理方案,具体各项抽采措施的具体方案如下。……

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