高瓦斯易燃煤层综放面瓦斯综合治理技术研究(新编版)
Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention.
（安全管理）
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高瓦斯易燃煤层综放面瓦斯综合治理技术研究(新编版)
高瓦斯易燃煤层综放面瓦斯综合治理技术研
究(新编版)
导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。
阳泉矿区位于山西省东部，矿区总面积1105ｋｍ2
，地质储量107．3亿ｔ，矿区主要含煤地层为石炭系太原组和二迭系山西组，煤系地层总厚度180ｍ，含煤15层，煤层倾角一般5°～10°，主采煤层为3号、12号、15号煤层，煤质均为变质程度较高的无烟煤。
阳泉矿区在煤炭行业是有名的高瓦斯矿区，而阳煤集团矿井高瓦斯尤其明显。阳煤集团现有6对矿井开采15号煤，共布置13个综采放顶煤工作面，主要采用低位、中位和轻型3种类型的支架。综放工作面瓦斯绝对涌出量达到了35ｍ3
/ｍｉｎ～150ｍ3
/ｍｉｎ，而且开采15号煤层有自然发火危险。
1综放工作面瓦斯涌出规律及分布状态的研究
（1）阳泉矿区15号煤层上部赋存14层煤和3层（Ｋ1，Ｋ3，Ｋ
2）石灰岩，均含瓦斯。其中3号煤具有煤与瓦斯突出危险。通过对阳泉矿区大量综放面生产过程中瓦斯涌出量的分析，得出了综放工作面瓦斯涌出主要由本煤层和上邻近层瓦斯涌出构成。本煤层瓦斯涌出较小，约占工作面总瓦斯涌出量的10％，邻近层瓦斯涌出约占90％。
（2）利用三维稳定渗流流场数学模型解算综放工作面流场分布状态，综放工作面配风800ｍ3
/ｍｉｎ～1000ｍ3/ｍｉｎ，从工作面进入采空区34ｍ～70ｍ范围内存在紊流与层流混合过渡区，从工作面进入采空区70ｍ以后，为层流区，气体处于渗流流动状态，瓦斯大量积存，且浓度较高。
2综放工作面邻近层瓦斯抽放技术研究
（1）通过对综放工作面上覆岩层瓦斯活动规律的研究，综放工作面开采过程中，从岩石破坏角度分析，确定存在冒落带、裂隙带、弯曲下沉带。冒落带与裂隙带分界明显，最初冒落时，冒落带之间有可见之空间，压实区冒落带岩石排列紊乱无序且破碎，裂隙带岩石排列有序，破坏程度小。
综放工作面开采过程中，从瓦斯卸压涌出角度确定，顶板岩石存在：
第一，卸压开始期，为工作面前方5ｍ至采空区后方30ｍ范围；
第二，顶板岩石卸压活跃期，为工作面采空区后方30ｍ～129ｍ范围；
第三，顶板岩石卸压衰退期，为工作面采空区后方129ｍ压实区。
（2）根据综放工作面瓦斯涌出及来源特点，通过在阳煤集团多个综放工作面瓦斯抽放试验，总结得出瓦斯抽放通道合适的布置层位为7～10倍采高。
采用顶板走向高抽巷抽放上邻近层瓦斯，在正常开采期间瓦斯抽放率达到90％以上，平均抽放量50ｍ3/ｍｉｎ左右。抽出率高，通风负担最小，能保证综放工作面回采期间风排瓦斯质量分数保持在0．5％以下。
3综放工作面初采期瓦斯治理技术的研究
经过对综放工作面初采期瓦斯涌出情况的考察、分析，并结合矿压观测、打钻测试以及利用相似模拟模型测试研究得出上覆岩石活动规律。综放工作面初采期治理瓦斯的关键是提高抽放效果，走向高抽巷布置在9号煤层中，距15号煤层60ｍ左右。采用走向高抽巷末端下降，下倾角度15°～16°，下倾垂距10ｍ左右，下倾至12号煤层，终端距15号煤层顶板垂距50ｍ左右，距切巷水平距离7ｍ。走向高抽巷下倾可提前为6ｍ左右抽出瓦斯，有效地缩短了初采期影响生产时
间。
治理综放面初采期瓦斯最先布置中位和低位两条高抽巷，需要在回风巷埋一趟管道，并且不能回收，管理不好也易被冒落岩石砸坏。经过研究分析，通过改进为一条伪倾斜高抽巷与上部走向高抽巷末段连通，近距离邻近层瓦斯不再利用回风埋管，而通过顶板走向高抽巷抽出。
综放工作面采用伪倾斜高抽巷抽放后，工作面风排瓦斯量减少了60％以上，工作面配风降低53％，回风巷瓦斯质量分数降至0.5％以下，使综放面初采期瓦斯涌出影响安全生产问题得到了彻底的解决。
4综放工作面通风方式研究
采用“Ｕ”型通风，部分上邻近层瓦斯、采空区浮煤释放出的瓦斯，从工作面的回风落山角涌出，易造成瓦斯超限。
“Ｕ＋Ｌ”型通风布置外错尾巷，外错尾巷与回风巷有联络巷相通，存在采空区漏风，虽然有利于缓解落山角瓦斯超限，但会造成过渡风速区范围扩大并向采空区深部移动，增加了氧化时间，给控制采空区自然发火带来困难。
工作面通风方式由“Ｕ十Ｌ”改为“Ｕ十Ｉ”型后，易于控制上邻近层瓦斯和采空区浮煤涌出的瓦斯，防止落山角瓦斯超限。“三带”