近距离高瓦斯煤层群倾斜高抽技术的应用研究

[D0I:10.13374/j.issn1001-053x.2006.03.004 第28卷第3期 北京科技大学学报 Vol.28 No.3 2006年3月 Journal of University of Science and Technology Beijing Mar.2006 近距离高瓦斯煤层群倾斜高抽技术的应用研究 张英华尹根成黄志安 北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083 摘要分析了沙曲矿14201工作面的瓦斯涌出特点，对倾斜高抽巷治理瓦斯的工艺技术参数进 行了优化，观测了高抽巷治理瓦斯的效果.研究表明，在沙曲矿三软条件下近距离高瓦斯煤层群实 施倾斜高抽技术治理瓦斯效果明显，能够抽放出大量的高浓度瓦斯，为工作面的安全生产提供了 技术保障 关键词综采面；瓦斯涌出；倾斜高抽巷；瓦斯治理 分类号TD712 斯扩散作用下，瓦斯库的瓦斯向上述区域补给充 114201工作面瓦斯涌出特点 分，如果对瓦斯库不进行抽放，将对工作面的安全 沙曲矿是我国高瓦斯矿区之一，综采工作面 生产产生巨大的影响 绝对瓦斯涌出量高达0m3·min1,14201工作面 根据此工作面瓦斯涌出的上述显著特点，沙 瓦斯涌出量更高，尾巷瓦斯含量有时达到4%~ 曲矿14201工作面生产时制定了倾斜高抽巷、本 5%,回风巷瓦斯含量处在临界值附近，工作面断 煤层抽放、高抽钻孔抽放的综合抽放方案2-4]，下 电频繁，瓦斯问题严重威胁着工作面的安全生产 面主要分析倾斜高抽巷的试验情况和效果. 根据大量的现场观测研究表明，14201工作面的 2倾斜高位巷抽放工艺技术 瓦斯涌出量情况见表1所示，其最大涌出量达到 102.79m3.min1,是典型的高瓦斯矿井，必须进 2.1高抽巷技术 行瓦斯抽放 瓦斯高位巷布置在顶板冒落裂隙带内，当顶 工作面瓦斯涌出的主要特点：一是本煤层瓦 板初次垮落后，邻近层及围岩内的瓦斯平衡受到 斯涌出量大，上隅角瓦斯浓度受回采工艺的影响 破坏，在采场负压的作用下，由邻近层及围岩解吸 很大]，尤其是割煤落煤过程中，常常因瓦斯涌 的瓦斯沿裂隙向采空区流动，采空区内的瓦斯在 出量大而造成上隅角瓦斯超限断电，甚至有时一 浮力的作用下有向上的运动趋势[5)，当采空区上 个班断电次数达到十几次，严重影响工作面的正 方有一条与采空区、上邻近层都通过裂隙沟通的 常生产和安全；二是尾巷内的瓦斯浓度较高，尤其 巷道或钻孔时，通过该巷道或钻孔进行高负压瓦 在工作面前后两个联络巷之间的瓦斯浓度更高， 斯抽放，抽放巷或钻孔内的空气负压比采场和采 给瓦斯治理工作带来极大的困难；三是受近距离 空区内的负压大很多，抽放负压可以达到30kPa, 高瓦斯煤层群的影响，工作面推过后采空区顶底 就在这一区域形成高负压区，促使周围气体向这 板应力释放，产生大量裂隙，上下邻近层卸压的瓦 一区域运动，形成了高抽巷技术 斯沿着裂隙进入采空区，在采空区形成高浓度瓦 2.2倾斜高抽巷 斯库；四是此瓦斯库是工作面、回风巷、尾巷瓦斯 高抽巷可以分为走向高抽巷和倾高抽巷 涌出的主要来源，由于采空区冒落岩石松散多孔 由于走向高抽巷的掘进率较高，需要在工作面上 介质的渗透性较强，在上述区域负压和高浓度瓦 方掘进一条与工作面进回风巷平行的走向巷道， 一般与回风巷水平距离较近，高度因工作面的条 收稿日期：200509-10修回日期：20060106 件不同而不同，煤层开采厚度越大，裂隙带高度越 基金项目：北京市教育委员会共建项目建设计划资助(。 XK100080432) 高，高抽巷的高度也越高，工程量越大，在目前普 作者简介：张英华(1964一)，男，副教授，博士 遍采掘接续紧张的情况下，大多数矿井采用其他 方法代替走向高抽巷

第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 。 。 近距离高瓦斯煤层群倾斜高抽技术 的应用研究 张 英华 尹 根 成 黄 志安 北 京科技大学土木与环境工程学院 ， 北京 摘 要 分析 了沙 曲矿 工作面的瓦斯涌 出特点 ， 对倾斜高抽巷 治理瓦斯 的工艺技 术参数进 行了优化 ， 观测 了高抽巷治理瓦斯的效果 研究表 明 ， 在沙 曲矿三软条 件下近距离高瓦斯煤层群实 施倾斜高抽技术治理瓦斯效果 明显 ， 能够抽放 出大量 的高浓 度瓦斯 ， 为工作面 的安 全 生产提供 了 技术保障 关键词 综采面 瓦斯涌 出 倾斜高抽巷 瓦斯治理 分类号 工作面瓦斯涌出特点 沙曲矿是 我 国高瓦 斯 矿 区之 一 ， 综 采工 作面 绝对瓦斯涌 出量高达 ” · 一 ‘ ， 工作面 瓦斯涌 出量更 高 ， 尾 巷 瓦 斯 含 量 有 时达 到 一 ， 回风 巷 瓦斯含 量 处 在 临界 值附近 ， 工 作面 断 电频繁 ， 瓦斯 间题严重威胁着工作面 的安全 生 产 根据大量 的现 场观 测 研 究表 明 ， 工 作 面 的 瓦斯涌 出量情况 见 表 所 示 ， 其最大涌 出量达 到 · 一 ‘ ， 是典型 的高 瓦 斯矿 井 ， 必 须进 行瓦斯抽放 工作面瓦斯 涌 出的主要 特 点 一 是 本煤 层 瓦 斯涌 出量大 ， 上 隅 角瓦斯 浓 度 受 回采 工 艺 的影 响 很大川 ， 尤 其 是 割 煤 落煤过 程 中 ， 常常 因瓦 斯 涌 出量大而造成上 隅 角瓦 斯超 限断 电 ， 甚 至 有 时一 个班 断 电次数达 到 十几 次 ， 严 重 影 响工 作 面 的正 常生产和安全 二是尾巷 内的瓦斯浓 度较高 ， 尤其 在工作面前后 两个 联 络 巷 之 间的瓦斯 浓 度更 高 ， 给瓦斯 治理工 作 带来极大 的 困难 三 是 受近 距 离 高瓦斯煤层群 的影 响 ， 工 作 面推过 后 采 空乒顶 底 板应力释放 ， 产生大量裂隙 ， 上下邻近层卸压的瓦 斯沿着裂隙进 入 采 空 区 ， 在 采 空 区形 成高浓 度瓦 斯库 四是 此 瓦 斯库 是 工 作面 、 回风 巷 、 尾 巷瓦 斯 涌 出的主要来源 ， 由于 采 空 区 冒落 岩 石 松散 多 孔 介质的渗透性 较 强 ， 在上 述 区 域 负压和 高浓 度 瓦 收稿 日期 一 一 修回 日期 一 一 基金项 目 北 京 市 教 育委 员 会 共 建 项 目建 设 计 划 资助 卜。 作者简介 张英华 一 ， 男 ， 副教授 ， 博士 斯扩散作用下 ， 瓦 斯库 的瓦 斯 向上 述 区域 补 给 充 分 ， 如果对瓦斯库不进行抽放 ， 将对工作面 的安全 生产产生 巨大的影 响 根据此工作面 瓦 斯涌 出 的上述 显 著特 点 ， 沙 曲矿 工作 面 生 产 时制 定 了倾斜 高抽 巷 、 本 煤 层抽放 、 高抽钻孔抽放 的综合抽放方 案〔 一 ， 下 面 主要分析倾斜高抽巷 的试验情况和效果 倾斜高位巷抽放工艺技术 高抽巷技术 瓦斯高位巷 布置 在顶 板 冒落 裂 隙带 内 ， 当顶 板初 次垮落后 ， 邻近 层 及 围岩 内的瓦 斯平衡 受到 破坏 ， 在采场 负压 的作用下 ， 由邻近层及 围岩解吸 的瓦斯沿裂 隙 向采 空 区 流 动 ， 采 空 区 内的瓦 斯 在 浮力 的作用 下有 向上 的运 动趋 势 〕 ， 当采 空 区上 方有一条与采 空 区 、 上 邻近 层 都通 过裂 隙沟通 的 巷道 或钻孔 时 ， 通 过 该 巷 道或钻 孔 进 行高 负压瓦 斯抽放 ， 抽放巷 或钻孔 内的 空 气 负压 比采 场 和 采 空 区 内的负压大很 多 ， 抽放 负压可 以达到 ， 就在这 一 区 域形 成 高 负压 区 ， 促 使周 围气体 向这 一 区域运动 ， 形成了高抽巷技术 · 倾斜高抽巷 高抽巷可以分 为走 向高抽 巷 和 倾斜高 抽 巷 由于走 向高抽 巷 的掘进 率较高 ， 需 要 在 工 作 面 上 方掘进一条 与工 作面进 回风 巷 平行 的走 向巷道 ， 一般与 回风巷 水平距 离较近 ， 高度 因工 作面 的条 件不 同而不 同 ， 煤层开 采厚度越大 ， 裂 隙带高度越 高 ， 高抽巷 的高度也 越 高 ， 工 程 量越大 ， 在 目前普 遍采掘接续 紧张 的情况 下 ， 大 多 数矿 井 采用 其他 方法代替走 向高抽巷 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．2006．03．004

·220· 北京科技大学学报 2006年第3期 3沙曲矿14201综采面倾斜高抽巷 式中，m为开采煤层厚度，沙曲矿K。取1.38，故 抽放试验 hm=8m;△hm为防止高抽巷破坏的安全保险高 度，1~1.5倍采高，取2.4m.h=hm+△hm= 3.1工作面概况 10.4m.L或L‘为保证倾斜高抽巷倾斜段不被 14201综采面走向长1160m,倾斜宽200m, 破坏的水平安全距离，m: 煤层厚2.2m,地质构造较简单，煤层起伏不大， 煤层最大仰角5°~7°，煤层较松软，顶板裂隙发 L=h=h, 育，岩性比较松软破碎.工作面绝对瓦斯涌出量 式中，Y为顶板岩石冒落角，67°；中为顶板岩石卸 70~102m3·min1,开始瓦斯涌出量较小，推进 压角，72°.所以有： 20m后瓦斯涌出量增大.瓦斯来源为上邻近2#， tan=3.4m,L'=h L=五 3#层和下邻近5#煤层和本开采煤层.风量由 tany=4.4m. 1200m3·min1增加到2000m3·min1后，瓦斯还 tan B'=h a+b 时有超限，尤其是尾巷内瓦斯超限严重.在增加 '为倾斜高抽巷倾斜段爬坡计算的倾角，a=1.7 风量难以满足要求的情况下，采用了倾斜高抽巷 m为倾斜高抽巷出煤柱距离（按L/2计算），b= 布置.14201工作面倾斜高抽巷的布置如图1所 16m为煤柱宽度，故3=30°.高抽巷的倾斜长度 示 为18.6m,其水平段为L‘-a+△L即取为4m. 14201尾巷 下A倾斜高抽巷 胶带巷 横贯 本煤层抽放孔 A-A剖面 倾斜高抽巷 倾斜高 抽巷 横贯☐ 14201 14201 尾巷 胶带巷 B-B剖面 ☐15号煤 横贯 横贯 横贯 凡倾斜高抽巷 尾巷 十 切眼 14201胶带巷 图2倾斜高抽巷布置剖面透视计算参数图 图1倾斜高抽巷在工作面布置 Fig.2 Map about the calculating parameters by section per- Fig.1 Incline high-position pumping alley located in the work- spective in an incline pumping alley ing face 经过以上参数优化计算，确定了倾斜高抽巷 3.2倾斜高抽巷布置 布置的最佳参数值，即在尾巷内向工作面方向掘 倾斜高抽巷的合理出煤柱高度是指工作面回 进与尾巷垂直，与水平夹角30°的倾斜巷道，倾斜 风巷外边缘煤柱上方距倾斜高抽巷的倾斜部分的 长度18.6m,水平段深入工作面4m.由于冒落高 垂直距离，这个参数太大，巷底裂隙不发育，抽放 度为8m,8m以上高度就是裂隙带，而倾斜高抽 浓度高但抽放量小，而且巷道倾角较大，长度大， 巷巷底距离开采煤层底板的垂高h为10.4m,所 施工困难；如果太小，受采动影响可能造成切巷现 以巷底处于工作面采空区上覆岩层的裂隙带内， 象，与采空区沟通，抽放浓度难以保证，巷道有可 倾斜高抽巷的巷底平巷段布置在采面顶部上邻近 能报废.根据沙曲矿区岩石冒落角度，计算倾斜 层3*煤层，该煤层不可采，巷道断面积为4m2 高抽巷的出煤柱高度以保证倾斜高抽巷倾斜部分 3.3倾斜高抽巷抽放效果分析 不穿过冒落带为佳.如图2所示 当采面推进超过高抽巷时，高抽巷开始起作 参照图2，首先按照冒落充填理论[6]计算 用，表1是高抽巷开始起作用前后的抽放情况 1m: 从表中可以看出，瓦斯含量由15%~22%提高到 hm=m+m/(K。-1). 28%~31%,抽放量由原来的31~37m3,min1

北 京 科 技 大 学 学 报 年第 期 沙曲矿 综采面 倾斜 高抽巷 抽放试验 工作面概况 综采面走 向长 ， 倾斜宽 ， 煤层厚 ， 地 质构 造 较 简单 ， 煤 层 起 伏 不 大 ， 煤层 最 大仰 角 一 ’ ， 煤 层 较 松 软 ， 顶 板 裂 隙发 育 ， 岩性 比较松 软破 碎 工 作 面 绝 对 瓦斯 涌 出量 一 耐 · 一 ‘ ， 开 始 瓦 斯 涌 出量 较小 ， 推进 后瓦斯涌 出量增 大 瓦斯来源为上邻近 ， 层 和 下 邻 近 煤 层 和 本 开 采 煤 层 风 量 由 · 一 ‘增 加到 · 一 ‘后 ， 瓦斯还 时有超 限 ， 尤 其是 尾 巷 内瓦斯 超 限严 重 在 增 加 风量难 以满足 要 求的情况 下 ， 采用 了倾斜 高抽 巷 布置 工作面倾斜 高抽巷 的布置 如 图 所 不 式 中 ， 为开采煤层 厚度 ， 沙 曲矿 。 取 ， 故 二 △ 为 防止 高抽 巷 破 坏 的安 全保 险高 度 ， 一 倍 采高 ， 取 △ 二 或 ‘ 为 保 证 倾斜 高 抽 巷 倾斜段 不 被 破坏 的水平安全距离 ， 笋 ’ － 式 中 ， 为顶 板 岩石 冒落 角 ， 压角 ， 所 以有 必为顶板 岩石 卸 二 笋 ， ’ － 二 。 了 月 ‘ 汀为倾斜高抽巷倾斜段爬 坡计算 的倾 角 ， 为倾斜高抽巷 出煤 柱 距 离 按 计 算 ， 二 为煤柱宽度 ， 故 洲 高抽巷 的倾斜长度 为 ， 其水平段为 ‘ 一 △ 即取为 日〕〕 宜尾…丁 、 阵 倾斜高抽巷 尾巷 胶带巷 一 剖面 馨全一蒸乙 横贯 竿入爪 了入 从 飞 叉 ， 勺 号煤 倾斜高抽巷 切眼 尾巷 胶带巷 图 倾斜高抽巷在工作面布置 脚 灯 图 倾斜高抽巷布置剖面透视计算参数图 碑 倾斜高抽巷布置 倾斜高抽巷 的合理 出煤柱高度是指工作面 回 风巷外边缘煤柱上方距倾斜高抽巷 的倾斜部分的 垂直距离 这个参数太大 ， 巷底 裂 隙不发育 ， 抽放 浓度高 但抽放量 小 ， 而 且 巷道倾角较大 ， 长度 大 ， 施工 困难 如果太 小 ， 受采动影 响可能造成切巷现 象 ， 与采 空 区 沟通 ， 抽放浓度难 以保证 ， 巷道 有 可 能报废 根据沙 曲矿 区 岩石 冒落 角度 ， 计算倾斜 高抽巷 的出煤柱高度 以保证倾斜高抽 巷倾斜部分 不穿过 冒落带为佳 如 图 所示 参照 图 ， 首 先 按 照 冒落 充 填 理 论 计 算 二 一 经过 以上参 数优化计算 ， 确 定 了倾斜 高 抽 巷 布置 的最佳参 数值 ， 即在 尾 巷 内 向工 作 面 方 向掘 进与尾巷垂直 ， 与水平 夹角 。 的倾斜巷道 ， 倾斜 长度 ， 水平段深入工作面 由于 冒落高 度为 ， 以 上 高度就 是 裂 隙带 ， 而 倾斜高 抽 巷巷底距离开 采煤层底板 的垂 高 为 ， 所 以巷底处 于工 作 面 采 空 区上 覆岩层 的裂 隙带 内 ， 倾斜高抽巷 的巷底平巷段布置 在采面顶 部上邻近 层 煤层 ， 该煤层不 可采 ， 巷道断面积为 “ 倾斜高抽巷抽放效果分析 当采面推进 超 过 高抽 巷 时 ， 高抽 巷 开 始起 作 用 ， 表 是 高 抽 巷开 始 起 作 用 前 后 的 抽 放 情况 从表 中可 以看 出 ， 瓦斯 含量 由 巧 一 提 高 到 一 ， 抽 放 量 由原 来 的 一 衬 · 一 ‘

Vol.28 No.3 张英华等：近距离高瓦斯煤层群倾斜高抽技术的应用研究 ·221· 增加到44~61m3·min-1,平均抽放量由 表114201工作面高抽巷作用前后对比表 34.57m3min1提高到52.63m3.min1,说明高 Table 1 Data comparison with and without the pumping system at 抽巷起作用后比较明显的效果]当回采工作面 14201 working face 推进到150m时，抽放系统的抽放量、抽放浓度、 瓦斯含 混合量/ 纯量/ 观测时间 量/% 抽放负压仍然稳定在较高的水平，抽放系统对尾 (m.min-) (m3.min) 2004-10-20 22 171.27 37.68 巷和回风巷瓦斯浓度的影响依然很大，说明倾斜 2004-10-21 15 209.76 31,46 高抽巷的作用比较大，表明倾斜高抽巷的有效抽 小计平均 34.57 放范围在150m左右.表2是14201工作面尾巷 2004-10-23 30 181.66 54.50 和回风巷瓦斯含量短暂超限情况被KJ95矿井瓦 2004-10-27 28 218.33 61.13 2004-11-04 29 154.38 44.77 斯监测系统记录下来统计后列入表中的，上述记 2004-11-11 31 160.21 49.66 载的所有瓦斯超限都是因为抽放不正常所致，比 2004-11-15 31 171.27 53.09 如抽放管路放水、抽放泵站断电、抽放泵故障等 小计平均 52.63 表214201工作面抽放系统故障期尾巷和回风巷瓦斯含量超限的观测数据 Table 2 Monitored gas contents in the tail alley and the return alley at in 14201 working face when the pumping system broke down% 14201尾巷超 14201尾巷 14201尾巷超 14201混合 14201混合 14201混合 日期 限处左拐点 超限处峰值 限处右拐点 回风左拐点 回风蜂值 回风右拐点 2004-10-14 1.543 3,186 1.515 0.765 1.339 0.798 2004-10-15 1.656 2.464 1.588 0.730 0.914 0.717 2004-10-17 1.485 3.534 1.642 0.710 1.319 0.682 2004-10-18 1,584 3.419 1.564 0.610 1.111 0.630 2004-10-19 1.285 3.048 1.310 0.636 1.125 0.641 2004-10-21 1.932 3.946 2.028 0.884 1.736 0.813 2004-10-24 1,750 3.035 1.510 0.781 1.137 0.847 2004-10-25(1) 2.354 3.950 2.802 1.122 1.559 0.885 2004-10-25(2) .2.470 3.465 1.970 0.836 1.321 0.805 2004-10-26 2.212 3.946 2.297 0.94 1.840 0.949 2004-10-27 2.374 3.040 2.156 1.065 1.301 1.001 3.4倾斜高抽巷瓦斯抽放的技术要求 闭之间距离大于0.5m,并用水泥砂浆充填，还在 高抽巷抽放系统在采空区形成漏风，因此此 密闭前及附近2~3m巷道四周进行喷浆封闭，经 方法一般适用于无煤层自燃或发火期较长的回采 过这样处理的密闭基本不漏气. 工作面.沙曲矿煤层没有自然发火危险，可以使 (4)抽放管口位置距离密闭里墙面不得小于 用高抽巷，但高抽巷能否起到较好的抽放效果，关 0.5m,高度应大于巷道高度的2/3.抽放管口应 键要处理好以下几个问题： 设有不能进入杂物的保护设施，如果巷道的淋水 (1)抽放巷一定要处于采空区裂隙带内，此 较大，要在密闭底部安设排水管或反水池.由于 处透气性较好，又处于高浓度瓦斯的富集区，能抽 高抽巷断面小，施工进度快，施工完后可以回收大 到高浓度瓦斯.裂隙带距开采煤层顶板的高度， 部分支架，并且不用打抽放孔和通风，因此费用比 各煤层不同，可按经验数据或有关计算公式得出， 较低，管理简单且安全，技术经济合理，抽放效果 (2)抽放巷的水平投影距回风巷的平行距离 也比上隅角埋管、短抽放巷等方法理想，此方法解 一定要控制在15一20m范围内.距离过近，巷道 决沙曲矿工作面瓦斯涌出量特别大的问题收到了 漏气现象严重；距离过远，抽放巷道端头不处在瓦 很好的效果 斯富集区，抽放效果均不好. 4结论 (3)抽放巷要密闭，保证不漏气，因此施工时 一定要做到密闭周边掏槽、见硬帮硬底，符合通风 (1)倾斜高抽巷适合在没有自然发火危险或 设施质量标准要求.最好是打双层密闭，双层密 自然发火期较长，上下邻近层瓦斯涌出量比较大

。 张英华等 近距离高瓦斯煤层群倾斜高抽技术的应 用研究 增 加 到 一 · 一 ， 平 均 抽 放 量 由 耐 · 一 ‘提高到 · 一 ‘ ， 说 明高 抽巷起 作用后 比较 明显 的效果 汇〕 当 回采工 作 面 推进到 巧 时 ， 抽放 系统 的抽放 量 、 抽放 浓 度 、 抽放负压仍然 稳 定 在较高 的水平 ， 抽放 系统对 尾 巷和 回风巷瓦 斯浓 度 的影 响 依然 很大 ， 说 明倾斜 高抽巷 的作用 比较大 ， 表 明倾斜 高抽巷 的有效抽 放范 围在 左右 表 是 工 作 面 尾 巷 和 回风巷瓦斯含 量 短 暂超 限情况 被 矿 井 瓦 斯监测 系统记录 下来 统计 后 列 入 表 中的 ， 上述记 载的所有瓦斯超 限都是 因为 抽放 不正 常所致 ， 比 如抽放管路放水 、 抽放泵站断电 、 抽放泵故障等 表 工作面 高抽巷作用前后对比表 沁 此 观测时间 瓦斯含 量 混合量 纯量 · 一 · 。 一 一 一 一 一 小计平均 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 小计平均 表 工作面抽放系统故障期尾巷和回风巷瓦斯含量超限的观测数据 七 日期 尾巷超 限处左拐点 尾巷 超限处峰值 尾巷超 限处右拐点 混合 回风左拐点 混 合 回风峰值 混合 回风右拐点 一 一 一 一 一 一 ︸匕奋飞︼，哎气产 匕︸，︸护 口曰八曰 … ‘， 一 一 一 一 一 一 一 一 ，︺ 气， 一 一 一 一 一 一 一 一 倾斜 高抽巷瓦斯抽放 的技术要求 高抽巷抽放 系统 在采 空 区形 成漏 风 ， 因此 此 方法一般适用于无煤层 自燃或发火期较长 的 回采 工作面 沙 曲矿煤层 没 有 自然发 火危 险 ， 可以使 用高抽巷 ， 但高抽巷能否起到较好的抽放效果 ， 关 键要 处理好 以下几个 问题 抽放巷 一 定要 处 于 采 空 区裂 隙带 内 ， 此 处透气性较好 ， 又 处 于高浓度瓦斯的富集 区 ， 能抽 到高浓 度瓦斯 裂 隙带 距 开 采煤 层顶 板 的高度 ， 各煤层不 同 ， 可按经验数据或有关计算公式得 出 卜 抽放巷 的水平投影距 回风 巷 的平行距 离 一定要控制在 一 范 围 内 距 离过近 ， 巷道 漏气现象严重 距离过远 ， 抽放巷道端头 不处在 瓦 斯富集 区 ， 抽放效果均不好 抽放巷要 密 闭 ， 保证 不漏气 ， 因此 施工 时 一定要做到 密 闭周边掏槽 、 见硬 帮硬底 ， 符合通风 设 施 质量 标准要 求 最 好是打双 层 密 闭 ， 双 层 密 闭之 间距离大于 ， 并用 水 泥砂浆 充填 ， 还 在 密 闭前及 附近 一 巷道 四周进行 喷浆封 闭 ， 经 过这样处理 的密 闭基本不漏气 抽放管 口 位置距离密 闭里墙面不得 小于 ， 高 度应大 于 巷道高度 的 抽放管 口 应 设有不能进入 杂 物 的保 护 设 施 ， 如果 巷 道 的淋 水 较大 ， 要 在 密 闭底 部安 设 排水管 或 反 水 池 由于 高抽巷断面 小 ， 施工进度快 ， 施工完后 可 以 回收大 部分支架 ， 并且不用打抽放孔和通风 ， 因此 费用 比 较低 ， 管理 简单且 安全 ， 技术经济合理 ， 抽放效果 也 比上 隅角埋管 、 短抽放巷等方法理 想 ， 此 方法解 决沙 曲矿工作面瓦斯涌 出量特别大的间题收到 了 很好 的效果 结论 倾斜高抽巷适合在没有 自然发火危 险或 自然发火期较 长 ， 上下邻近层瓦斯涌 出量 比较大

·222· 北京科技大学学报 2006年第3期 建立顶板走向高抽巷经济不合理的回采工作面， 技术的研究.矿业安全与环保，2000(2)：9 其有效抽放范围在150m左右 [2]张铁岗.刊矿井瓦斯综合治理技术.北京：煤炭工业出版社， (2)倾斜高抽巷施工简单，投资少，见效快， 2001:3 [3]刘泽功.煤矿抽放瓦斯技术现状及展望.中国煤炭，2000 与走向高抽巷相比可减少2/3的巷道掘进量，效 (8):12 果相当，并且布置灵活. [4]霍中刚，高玉丰，顶板岩石水平长钻孔抽放瓦斯技术经济 (3)优化后的倾斜高抽巷在沙曲矿14201工 分析.煤矿安全，2000(8)：3 作面的实施取得了明显效果，抽放浓度达40%以 [5]谭学术，肖勤学，吴泽源.上解放层解放范围的力学分析 上，平均抽放量达44.75m3·min1,工作面瓦斯 煤炭学报，1988,13(2)：25 [6]钱鸣高，刘听成.矿山压力及其控制.北京：煤炭工业出板 涌出得到了有效控制，为安全生产创造了条件.· 杜，1984 [7]张连福，李振华，张勇高位巷道抽放瓦斯技术在桃园煤矿 参考文献 的应用.矿业安全与环保，2001(3)：38 [1]张从力，刘元敏，高仁礼.上隅角瓦斯分布规律与自动引排 Application research on the technology of incline high-position alley pumping in multi-coal-seam with close quarters and high-content methane ZHANG Yinghua,YIN Gencheng,HUANG Zhian Civil and Environmental Engineering School,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China ABSTRACT The characters of methane emission at the working face No.14201 in Shaqu Coal Mine were analyzed,the technical parameters to control methane by incline high-position alley pumping were opti- mized,and its control efficiency was investigated.The results showed that controlling methane in Shaqu Coal Mine by incline high-position alley pumping was very efficient,a great deal of high-concentration methane had been taken out with the pumping system,and this technique supplied a technical guarantee for safe production in the working face. KEY WORDS mechanization caving face;methane emission;incline high-position alley pumping; methane control

北 京 科 技 大 学 学 报 年第 期 建立顶板走 向高抽 巷 经 济不 合理 的 回采工 作 面 ， 其有效抽放范 围在 左右 倾斜 高 抽巷施 工 简单 ， 投 资少 ， 见 效 快 ， 与走 向高 抽巷相 比可减少 的巷道掘 进量 ， 效 果相 当 ， 并且布置灵 活 优化后 的倾斜高抽巷在沙 曲矿 工 作 面 的实施取得 了明显效果 ， 抽放浓 度达 以 上 ， 平均 抽放 量 达 · “ ‘ ， 工 作 面 瓦 斯 涌 出得 到 了有效控制 ， 为安全 生产创造 了条件 ‘ 技术的研究 矿业安全与环保 ， 张铁 岗 矿井瓦斯综合治理 技术 北 京 煤炭工业 出版社 ， 刘泽功 煤矿 抽放 瓦 斯技术现 状 及 展 望 中国煤 炭 ， 霍中刚 ， 高玉丰 顶板岩 石 水 平 长钻 孔抽 放瓦斯技 术经 济 分析 煤矿安全 ， 谭学术 ， 肖勤学 ， 吴 泽 源 上 解放层 解放 范 围的力学 分析 煤炭学报 ， ， 钱鸣高 ， 刘听成 矿 山压 力及其控制 北 京 煤炭工业 出版 社 ， 张连福 ， 李振华 ， 张勇 高位巷道抽放 瓦斯技术在桃 园煤 矿 的应用 矿业安全与环保 ， ，， 内 飞，通， ︸气‘ ‘厂 参 考 文 献 〔 〕 张从力 ， 刘元敏 ， 高仁礼 上 隅角瓦斯分布规律与 自动引排 一 一 一 一 月 叭 动 ， ， 以 ， 眼 ， ， 阮 ， 一 ， 一 ， 一