综放工作面瓦斯治理技术措施

??? 1 工作面概况

??? 1.1 地质及开采技术条件

??? 漳村煤矿是一座生产能力为300万t/a的现代化矿井，矿井开采二叠统山西组下部的3#煤层，煤层赋存稳定，结构简单，为一单斜构造，煤层厚度为6.30~7.0 m。煤层倾角0?~18?，大部分地段<8?。煤层埋藏深度为136~300 m。

??? 矿井属于低瓦斯矿井，瓦斯相对涌出量3 m³/t，绝对涌出量12 m3/min。煤层无自然发火现象。煤尘具有爆炸性，爆炸指数20.41%。矿井水文地质条件比较简单，主要水源来自顶板含水层，富水性较弱，工作面正常涌水量30~60 m³/h。

??? 工作面倾斜长1 500 m左右，走向长200 m左右，工作面回采率93%，全部采用综采放顶煤一次采全高。顶板管理方法是全部垮落法。工作面运输巷和回风巷均采用锚网支护，运输巷断面4.2 m×3.2 m，回风巷断面3.6 m×3.3 m。

??? 1.2 主要装备和回采工艺流程

??? 工作面的主要设备配套为：MGTY250/600-1.1D型采煤机、ZZP4800-17/33型低位放顶煤液压支架，前部运输机为SGZ764/630型，后部运输机为SGZ830/800型。

??? 工作面回采工艺流程：机组割煤→跟机移架→放煤/推前溜→清浮煤。

??? 工作面采用顺序单轮逐架放煤法，一刀一放，放煤步距0.8 m。工作面作业方式"三八制"，两班生产，一班检修。

??? 1.3 工作面通风方式及配风量

??? 最初工作面通风方式为U型，工作面上隅角和采空区瓦斯经常严重超限，威胁工作面正常生产。后来工作面通风方式改用W型，上隅角局部瓦斯聚积地点采用无火花型铝合金水力局部通风机。工作面配风量按《潞安环保能源股份有限公司"一通三防"管理规定》，经计算不小于800 m³/min。

??? 2 U型通风方式综放工作面瓦斯分布特征

??? U型通风方式，即由一条进风巷，一条回风巷和工作面构成。开采过程中，上隅角、工作面靠近回风道较长一段及工作面附近的采空区经常性瓦斯严重超限，工作面无法进行正常生产。

??? 漳村矿曾对综放工作面瓦斯分布特征作过详细观测，在正常回采时工作面瓦斯沿工作面方向在不同高度上，浓度是有一些差别的，距底板越高瓦斯浓度越偏高，工作面上隅角瓦斯最高浓度为5.5%，沿工作面方向距回风巷30~40 m大范围瓦斯超限，工作面附近的采空区瓦斯也大落围超限。

??? 图1为U型通风工作面及其附近采空区横向瓦斯浓度分布的实测结果（距底板3.0 m高）。由图1可以看出，工作面靠近采空区侧瓦斯浓度明显高于煤壁侧。采空区的瓦斯聚积是造成工作面瓦斯聚积的根源。

??? 图2为工作面上隅角与回风巷瓦斯浓度统计关系曲线，由图2可以看出，上隅角瓦斯浓度明显高于回风巷，当回风巷瓦斯浓度为0.7%时，上隅角瓦斯即达到超限浓度1.0%，根据回风巷风量可以计算出工作面瓦斯绝对涌出量Q=800×0.7%=5.6 m³/min。