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摘要：通过对特殊条件下煤层开采瓦斯影响分析研究，认真分析瓦斯来源，找出对工作面及上隅角瓦斯的影响，根据瓦斯来源及现场实际，采取切实可行且有针对性的措施，以达到有效控制瓦斯涌出的目的。
关键词：特殊条件 瓦斯来源 针对性
0 引言
在煤层开采过程中，经常会遇到一些瓦斯异常带，在这些异常带（特别是高瓦斯带）进行采掘作业时，推进速度不但缓慢，而且极易造成瓦斯突出或瓦斯爆炸事故。对不同的异常带采用不同的瓦斯治理措施，可以做到有的放矢，以取得良好的经济效益和社会效益。
1 井田概况
平顶山天安煤业股份有限公司六矿（以下简称平煤股份六矿）位于河南省平顶山市中心西北约8km处，是中平能化集团大型骨干矿井之一，属平顶山煤田。平煤股份六矿井田位于李口向斜的西南翼，为一缓倾斜单斜构造。地层走向，在井田中部为125°，向北渐转为105°，井田东部和西部约为85～100°。地层倾向以0～30°为主。地层倾角一般为10～15°，深部较缓，为6～8°；西南边界附近，由于地层褶曲，倾角变化较大。井田内地质构造简单，断层和褶皱均不发育。矿井自1970投产以来到2004年，一直为低瓦斯矿井，2005年以后丁组煤层被鉴定为突出煤层，矿井被鉴定为突出矿井。
2 异常带分析与研究
2.1 采面概况
戊0-22140采面位于戊二下山采区中部，煤层呈缓倾斜单斜构造，煤层倾角8-25°，走向向西平均2°上坡，走向长度为2430m，倾斜长度为180m，煤层厚度较为稳定，工作面标高为-447m-540m，地面标高为320～350m，东部是戊二上山保护煤柱；西部为锅底山断层边界深部浅部均为未采动煤体。2011年3月份形成备采面，4月份正式生产，上部为戊8-22140工作面未采动煤体，2012年1月份进入戊8-22140工作面采空区。
2.2 瓦斯来源分析
卸压膨胀陡变带指的是垂直裂隙至底板水平离层之间的区域，沿煤壁下方的压剪裂隙至采空区的宏观裂缝形成区域，在高瓦斯压力梯度下，此处也是瓦斯突出危险区：卸压膨胀平稳带指的是底板底鼓水平裂隙区，对应的是底板变形破坏带中的拉张破坏区域。
在戊0-22140工作面开采初期，瓦斯压力梯度较大，煤壁应力没有释放，其透气性有一定的降低，对应的瓦斯流量也较小，而随着工作面的回采，后面的采空区内顶、底板应力释放，弹性潜能得到释放，出现底臌和拉张裂隙，透气系数得到提高，瓦斯压力降低迅速，对应的瓦斯流量也较大，即“卸压增流效应”。当戊0-22140工作面回采60-
70m之后，膨胀区与压缩区交界处，透气性大大提高，其高瓦斯压力梯度迅速形成，煤壁下方的剪切通道开始形成，该处的瓦斯压力迅速下降，同时渗流速度和瓦斯流量也迅速升高，易形成瓦斯异常及突变。
与此同时，戊0-22140采面的回采，使上地层（戊8-22140采面未采动煤体）产生强烈地拉张破坏，上覆煤岩层垮落、破裂、下沉弯曲使得煤岩层的大量裂隙张开，同时产生大量新的裂隙，地应力大范围的有效释放，煤层透气性系数成百甚至上千倍以上的增加，瓦斯压力会急剧下降，大量的瓦斯被解吸，解吸的瓦斯将通过这些裂隙泄入到戊0-22140采煤工作面，使采面瓦斯急剧上升（见图1）。
2011年11月份和2011年12月份，戊0-22140工作面在进入上部戊8-22140采空区之前，工作面瓦斯变化异常，波动较大，最大值达到0.84%，而当戊0-22140工作面在2012年1月份进入上部戊8-22140采空区之后瓦斯开始减小，尽管还有波动，但并没达到警戒值。当采面进入2012年2月份下旬之后，瓦斯开始趋于平稳，瓦斯浓度也保持在0.35%以下，处于可控状态。
在戊0-22140工作面进入上部戊8-22140采空区后，瓦斯开始逐渐减小，瓦斯浓度也逐渐降低。主要表现在上部煤体由于自重应力和弹性变形能的降低，采空区底板一定范围的岩层内出现应力降低区。而工作面四周一定范围的煤柱内出现应力集中区，采空区下部一定范围内出现应力降低区是上保护层开采技术应用的理论基础。现把戊8-22140采面看做是戊0-22140采面的上保护层。
戊8-22140采面开采过程中，下被保护层（戊0-22140采面）透气性系数的时空演化规律为：初始值小幅下降、大幅增加、稳定后期下降，稳定后的透气性系数为原始煤层透气性系数的数百倍或上千倍，不同的煤层地质条件，透气性系数增加的倍数不同。
沿走向顶底板岩层分为应力集中区、应力降低区和应力恢复区。在应力降低区内，煤层瓦斯具备了卸压增透增流条件，由于岩层移动滞后的影响，从抽采卸压瓦斯的角度分为初始卸压增透增流带、卸压充分高透高流带。随着采空区的逐渐压实。戊0-22140采面卸压瓦斯进入地压恢复减透减流带，该带内的瓦斯透气性仍比原始煤体要高。随着工作面不断向前推进，应力集中区、应力降低区和应力恢复区三区也随之向前移。使得戊0-22140采面瓦斯得到提前释放，所以在回采到上部戊8-22140采空区时，瓦斯浓度降低。
3 瓦斯治理综合措施
3.1 上隅角的管理
戊0-22140采面在回采期间，大顶未垮落前不执行上封下堵措施。大顶跨落以后，根据上隅角切顶线以里瓦斯浓度，合理使用挡风帘、导风帘及黄泥墙，具体如下：
①上隅角切顶线以里瓦斯浓度低于1%及采煤工作面瓦斯浓度正常无瓦斯积聚时，上隅角不施工黄泥墙，下隅角不使用挡风帘，自然稀释上隅角瓦斯。
②上隅角挡风帘长度不低于10米并接地贴帮贴顶，末端拐入支架间，导风帘要接地贴顶加以固定，采煤机过机尾时要保持导风帘完整性。
③下隅角挡风帘长度不小于20米，要求接地接帮接顶。下隅角挡风帘必须向机巷拐2米。
④上、下隅角施工黄泥墙（用不燃性材料构筑），用黄泥抹面确保不漏气，黄泥墙必须接帮接顶并与支架接触严实。
3.2 上隅角插管抽采技术
当戊0-22140采煤工作面上隅角切顶线以里瓦斯浓度高于1%时，为解决这一问题，在上隅角局部超限点设置插管，与抽放管路连接把瓦斯抽出（见图2）。插管采用2分钢管加工而成，长度2m，末端500mm加工成花管，中间采用Φ19mm钢编管与抽放管路多通連接进行抽放，在上隅角局部瓦斯较大地点，插管通过上隅角封堵编制袋捕采空区把瓦斯抽出（花管段全部插人采空区，以防捕管抽空气影响抽放效果）。
在采取一系列措施之后，戊0-22140工作面瓦斯得到一定的控制，尽管还有些波动，但变化不是很大，且最大值为0.46%，比未采取措施之前，瓦斯浓度大大减小。
4 总结
①在煤层采掘过程中，经常会遇到一些瓦斯异常带，在这些异常带（特别是高瓦斯带）进行采掘作业时，推进速度不但缓慢，而且极易造成瓦斯超限。
②在瓦斯异常带进行开采过程中，对工作面瓦斯治理，要认真分析瓦斯来源，根据瓦斯来源及现场实际，采取切实可行且有针对性的措施，以达到有效控制瓦斯涌出的目的。
③在戊8-22140煤层从实体煤过渡到采空区期间，下部戊0-22140采面在进入到这个过渡区域时，瓦斯常会出现异常，在回采期间，做到多措并举，可以使得采面瓦斯得到控制。
④要提高采掘工作面在进入过渡区域瓦斯治理的认识，做到瓦斯治理工程“两同时一超前”，即瓦斯治理工程与采煤工作面同时设计、超前施工、同时投入使用。
参考文献：
[1]周世宁，林柏泉.煤层瓦斯赋存及流动规律[M].北京：煤炭工业出版社，1998.
[2]俞启香.矿井瓦斯防治[M].徐州：中国矿业大学出版社，1993.
[3]钱鸣高.矿山压力与控制[M].北京：煤炭工业出版社，1984.
[4]梁运培.邻近层卸压瓦斯越流规律研究[J].矿业安全与环保，2000（2）.
[5]陈炎光，钱鸣高.中国煤矿采场围岩控制[M].徐州：中国矿业大学出版社，1994.
关键词：特殊条件 瓦斯来源 针对性
0 引言
在煤层开采过程中，经常会遇到一些瓦斯异常带，在这些异常带（特别是高瓦斯带）进行采掘作业时，推进速度不但缓慢，而且极易造成瓦斯突出或瓦斯爆炸事故。对不同的异常带采用不同的瓦斯治理措施，可以做到有的放矢，以取得良好的经济效益和社会效益。
1 井田概况
平顶山天安煤业股份有限公司六矿（以下简称平煤股份六矿）位于河南省平顶山市中心西北约8km处，是中平能化集团大型骨干矿井之一，属平顶山煤田。平煤股份六矿井田位于李口向斜的西南翼，为一缓倾斜单斜构造。地层走向，在井田中部为125°，向北渐转为105°，井田东部和西部约为85～100°。地层倾向以0～30°为主。地层倾角一般为10～15°，深部较缓，为6～8°；西南边界附近，由于地层褶曲，倾角变化较大。井田内地质构造简单，断层和褶皱均不发育。矿井自1970投产以来到2004年，一直为低瓦斯矿井，2005年以后丁组煤层被鉴定为突出煤层，矿井被鉴定为突出矿井。
2 异常带分析与研究
2.1 采面概况
戊0-22140采面位于戊二下山采区中部，煤层呈缓倾斜单斜构造，煤层倾角8-25°，走向向西平均2°上坡，走向长度为2430m，倾斜长度为180m，煤层厚度较为稳定，工作面标高为-447m-540m，地面标高为320～350m，东部是戊二上山保护煤柱；西部为锅底山断层边界深部浅部均为未采动煤体。2011年3月份形成备采面，4月份正式生产，上部为戊8-22140工作面未采动煤体，2012年1月份进入戊8-22140工作面采空区。
2.2 瓦斯来源分析
卸压膨胀陡变带指的是垂直裂隙至底板水平离层之间的区域，沿煤壁下方的压剪裂隙至采空区的宏观裂缝形成区域，在高瓦斯压力梯度下，此处也是瓦斯突出危险区：卸压膨胀平稳带指的是底板底鼓水平裂隙区，对应的是底板变形破坏带中的拉张破坏区域。
在戊0-22140工作面开采初期，瓦斯压力梯度较大，煤壁应力没有释放，其透气性有一定的降低，对应的瓦斯流量也较小，而随着工作面的回采，后面的采空区内顶、底板应力释放，弹性潜能得到释放，出现底臌和拉张裂隙，透气系数得到提高，瓦斯压力降低迅速，对应的瓦斯流量也较大，即“卸压增流效应”。当戊0-22140工作面回采60-
70m之后，膨胀区与压缩区交界处，透气性大大提高，其高瓦斯压力梯度迅速形成，煤壁下方的剪切通道开始形成，该处的瓦斯压力迅速下降，同时渗流速度和瓦斯流量也迅速升高，易形成瓦斯异常及突变。
与此同时，戊0-22140采面的回采，使上地层（戊8-22140采面未采动煤体）产生强烈地拉张破坏，上覆煤岩层垮落、破裂、下沉弯曲使得煤岩层的大量裂隙张开，同时产生大量新的裂隙，地应力大范围的有效释放，煤层透气性系数成百甚至上千倍以上的增加，瓦斯压力会急剧下降，大量的瓦斯被解吸，解吸的瓦斯将通过这些裂隙泄入到戊0-22140采煤工作面，使采面瓦斯急剧上升（见图1）。
2011年11月份和2011年12月份，戊0-22140工作面在进入上部戊8-22140采空区之前，工作面瓦斯变化异常，波动较大，最大值达到0.84%，而当戊0-22140工作面在2012年1月份进入上部戊8-22140采空区之后瓦斯开始减小，尽管还有波动，但并没达到警戒值。当采面进入2012年2月份下旬之后，瓦斯开始趋于平稳，瓦斯浓度也保持在0.35%以下，处于可控状态。
在戊0-22140工作面进入上部戊8-22140采空区后，瓦斯开始逐渐减小，瓦斯浓度也逐渐降低。主要表现在上部煤体由于自重应力和弹性变形能的降低，采空区底板一定范围的岩层内出现应力降低区。而工作面四周一定范围的煤柱内出现应力集中区，采空区下部一定范围内出现应力降低区是上保护层开采技术应用的理论基础。现把戊8-22140采面看做是戊0-22140采面的上保护层。
戊8-22140采面开采过程中，下被保护层（戊0-22140采面）透气性系数的时空演化规律为：初始值小幅下降、大幅增加、稳定后期下降，稳定后的透气性系数为原始煤层透气性系数的数百倍或上千倍，不同的煤层地质条件，透气性系数增加的倍数不同。
沿走向顶底板岩层分为应力集中区、应力降低区和应力恢复区。在应力降低区内，煤层瓦斯具备了卸压增透增流条件，由于岩层移动滞后的影响，从抽采卸压瓦斯的角度分为初始卸压增透增流带、卸压充分高透高流带。随着采空区的逐渐压实。戊0-22140采面卸压瓦斯进入地压恢复减透减流带，该带内的瓦斯透气性仍比原始煤体要高。随着工作面不断向前推进，应力集中区、应力降低区和应力恢复区三区也随之向前移。使得戊0-22140采面瓦斯得到提前释放，所以在回采到上部戊8-22140采空区时，瓦斯浓度降低。
3 瓦斯治理综合措施
3.1 上隅角的管理
戊0-22140采面在回采期间，大顶未垮落前不执行上封下堵措施。大顶跨落以后，根据上隅角切顶线以里瓦斯浓度，合理使用挡风帘、导风帘及黄泥墙，具体如下：
①上隅角切顶线以里瓦斯浓度低于1%及采煤工作面瓦斯浓度正常无瓦斯积聚时，上隅角不施工黄泥墙，下隅角不使用挡风帘，自然稀释上隅角瓦斯。
②上隅角挡风帘长度不低于10米并接地贴帮贴顶，末端拐入支架间，导风帘要接地贴顶加以固定，采煤机过机尾时要保持导风帘完整性。
③下隅角挡风帘长度不小于20米，要求接地接帮接顶。下隅角挡风帘必须向机巷拐2米。
④上、下隅角施工黄泥墙（用不燃性材料构筑），用黄泥抹面确保不漏气，黄泥墙必须接帮接顶并与支架接触严实。
3.2 上隅角插管抽采技术
当戊0-22140采煤工作面上隅角切顶线以里瓦斯浓度高于1%时，为解决这一问题，在上隅角局部超限点设置插管，与抽放管路连接把瓦斯抽出（见图2）。插管采用2分钢管加工而成，长度2m，末端500mm加工成花管，中间采用Φ19mm钢编管与抽放管路多通連接进行抽放，在上隅角局部瓦斯较大地点，插管通过上隅角封堵编制袋捕采空区把瓦斯抽出（花管段全部插人采空区，以防捕管抽空气影响抽放效果）。
在采取一系列措施之后，戊0-22140工作面瓦斯得到一定的控制，尽管还有些波动，但变化不是很大，且最大值为0.46%，比未采取措施之前，瓦斯浓度大大减小。
4 总结
①在煤层采掘过程中，经常会遇到一些瓦斯异常带，在这些异常带（特别是高瓦斯带）进行采掘作业时，推进速度不但缓慢，而且极易造成瓦斯超限。
②在瓦斯异常带进行开采过程中，对工作面瓦斯治理，要认真分析瓦斯来源，根据瓦斯来源及现场实际，采取切实可行且有针对性的措施，以达到有效控制瓦斯涌出的目的。
③在戊8-22140煤层从实体煤过渡到采空区期间，下部戊0-22140采面在进入到这个过渡区域时，瓦斯常会出现异常，在回采期间，做到多措并举，可以使得采面瓦斯得到控制。
④要提高采掘工作面在进入过渡区域瓦斯治理的认识，做到瓦斯治理工程“两同时一超前”，即瓦斯治理工程与采煤工作面同时设计、超前施工、同时投入使用。
参考文献：
[1]周世宁，林柏泉.煤层瓦斯赋存及流动规律[M].北京：煤炭工业出版社，1998.
[2]俞启香.矿井瓦斯防治[M].徐州：中国矿业大学出版社，1993.
[3]钱鸣高.矿山压力与控制[M].北京：煤炭工业出版社，1984.
[4]梁运培.邻近层卸压瓦斯越流规律研究[J].矿业安全与环保，2000（2）.
[5]陈炎光，钱鸣高.中国煤矿采场围岩控制[M].徐州：中国矿业大学出版社，1994.