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[摘 要]目前采矿领域采煤工艺中，综放工艺单产高、设备利用率高，但其应用于高瓦斯矿井中不可避免的带来采空区瓦斯向工作面逸散，导致工作面上隅角瓦斯积聚问题严重。本文从采煤工作面平巷布置方式和瓦斯综合性防止设备等方面进行综合性研究，以彻底解决综放工作面上隅角瓦斯大量积聚的问题，进而给现代采煤方法带来新的工艺创新突破，提高矿井安全性。
[关键词]隅角瓦斯 防治 技术
中图分类号：TM121.1.3 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2015）25-0028-01
引言
目前，在综放工作面开采高瓦斯厚煤层时，应用的采煤技术为综合机械化放顶煤采煤法，该采煤技术具有单产高、设备利用率高及成本低等优点，但是当综放采煤工艺应用在厚煤层、高瓦斯矿井中时，采煤工作面的上隅角瓦斯积聚问题严重。究其根本，其所采用的是传统的U型通风方式，而采用U型通风方式存在着明显的不足，采煤工作面上隅角瓦斯极易积聚而导致瓦斯超限，给矿井生产带来极大的安全隐患。在综放工作面向前推进时，采煤工作面的采空区的瓦斯不断向工作面逸散，因为工作面采高大、通风风流断面大，加之U型通风布置方式，造成上隅角瓦斯严重超限。因此，对于综放工作面的上隅角瓦斯积聚问题的解决方法的研究显得尤为重要。本文就从解决综放工作面上隅角瓦斯积聚的巷道布置、通风方式设备等方面进行综放工作面的上隅角瓦斯综合治理技术研发研究。
1、沿空留巷技术防治瓦斯
为了解决U型通风方式带来的弊端，工作面采用沿空留巷，沿着采空区边缘，将原有回风巷保留下来，形成Y型通风方式，缓解瓦斯积聚与超限，同时下区段工作面还可以少掘一条巷道，减少了煤炭的损失。沿空留巷技术普遍适用的是薄煤层和中厚煤层，对于条件较差的厚煤层大断面巷道中，沿空留巷技术在支护上还是需要改进的。沿空留巷早期采用木垛、矸石墙进行巷旁支护，虽然采用这种支护方法简单，但是支护的强度低，木材消耗量巨大，且采空区易漏风，支护经常受到采空区冒落矸石的挤压而倾倒，致使沿空留巷失败，需要进一步进行完善支护操作。
为了降低采空区的漏风量，同时提高支护的强度，采用高水或膏体充填方式进行巷旁支护。
高瓦斯、厚煤层的综放工作面煤炭产量高，但瓦斯涌出量同样很大，采空区浮煤与邻近卸压煤层释放的大量瓦斯会积聚在采空区的冒落带中，并向采煤工作面上隅角扩散，采用薄煤层和中厚煤层的沿空留巷技术，形成Y型通风方式，在一定程度上可以解决瓦斯积聚与超限问题。
2、“一进三出”通风方式防治瓦斯
目前，在综放工作面开采高瓦斯厚煤层时，应用的采煤技术为综合机械化放顶煤采煤法，该采煤技术具有单产高、设备利用率高及成本低等优点，但是所采用的却是传统的U型通风方式，而采用U型通风方式存在着明显的不足，采煤工作面上隅角瓦斯极易积聚导致瓦斯超限，给矿井生产带来极大的安全隐患。
为了解决工作面上隅角瓦斯积聚等问题，许多煤矿采取了进行增大通风量、沿空留巷和沿空掘巷等作业，但增大通风量和沿空掘巷对应的成本也会相应提高，同时沿空掘巷的支护强度低，难以保证煤矿的安全生产。
本文设计研发一种综放工作面的沿空留巷与通风方法，适用于条件较差的高瓦斯厚煤层大断面巷道，且沿空留巷的支护强度高，可有效防止采空区漏风，解决采煤工作面上隅角瓦斯积聚导致的瓦斯超限问题。
包括如下步骤：
步骤一：在综放工作面一侧一条进风巷布置，在综放工作面另一侧布置一条回风巷；
步骤二：在直接顶或基本顶内布置一条瓦斯排放巷，瓦斯排放巷与回风巷平行布置；
步骤三：将综放工作面后方的回风巷保留下来作为沿空留巷，并进行沿空留巷作业；
步骤四：当沿空留巷作业完成后，新鲜风由进风巷流入工作面稀释工作面瓦斯，混合了瓦斯的污浊风一部分流入回风巷和沿空留巷，另一部分由瓦斯排放巷进行回风，进而使进风巷与回风巷、沿空留巷、瓦斯排放巷形成“一进三回”的通风方式。
当综放工作面向前推进时，采场瓦斯浓度从工作面一侧向采空区一侧递增，沿平行工作面煤壁方向采场瓦斯从进风巷一侧向回风巷一侧递增在瓦排巷与回风巷之间达到极值而后略有降低，瓦斯体轻导致采场瓦斯浓度随高度的增加而增大；通过布置瓦排巷，使得部分流向上隅角位置的瓦斯从瓦排巷排出，从而降低了上隅角瓦斯浓度；通过布置沿空留巷使本应回流回工作面的部分漏风风流从沿空留巷密闭直接进入沿空留巷，有效减少了流经上隅角的瓦斯，降低了上隅角瓦斯浓度，瓦斯积聚现象从根源上得到治理。
3、上隅角瓦斯防治技术分析
在综放工作面进行上隅角瓦斯治理在工艺方面、设备应用、创新设计等方面的综合应用上需要进行严格的配合，才能实现综放工作面上隅角瓦斯积聚问题的有效治理。
1 设置采面上隅角挡风帘
当采煤工作面上隅角出现瓦斯超限时，在靠近采煤工作面上隅角处挂一挡风帘，使之将工作面的风流一分为二，利用风帘引导较多的风流流经上隅角，以稀释高浓度瓦斯。风幛可采用软质风筒布制作，长度一般不小于10m。
2 增大回采工作面风量
工作面风流对上隅角涡流区积聚瓦斯的驱散，主要靠工作面风流与上隅角瓦斯积聚区间的空气的对流和主风流的扩散作用。经过长时间的现场观察，发现在工作面正常供风的情况下，靠有限速度的风流来驱散上隅角涡流积聚区的高浓度瓦斯是不可能的。工作面采用增大风量的办法，虽然可使上隅角积聚区风流与工作面主风流的对流作用加大，但是随着风量的提高，负压增大，采空区的风流速度加大，使采空区的瓦斯流线延深，加强了风流与采空区内的瓦斯的交换。若采空区内存在其它漏风通道，则会增大此漏风量。
3 设置采空区风幛
根据采面上隅角瓦斯超限的原因可知，若能减少进入采空区的风量，则可减少采空区的瓦斯涌出量，使上隅角避免出现瓦斯超限。在工作面采空区一侧，沿切顶排从工作面一出口到上隅角设置风幛，这样就可最大限度地减少进入采空区的漏风量。尤其是在工作面出口处，由于风流进入工作面时在此处直射采空区。所以应保证此区段的风幛封堵严密。
只有将创新设计的“一进三回”的巷道布置和现有的煤矿上隅角瓦斯治理手段进行有机的结合使用，才能科学有效的进行瓦斯积聚问题的治理工作。
4、结论
本文阐述的综合治理方法适用于条件较差的高瓦斯厚煤层大断面巷道，改变了综放工作面的通风方式，且进风巷与回风巷、沿空留巷、瓦斯排放巷形成“一进三回”的通风方式，解决了采煤工作面上隅角瓦斯积聚导致的瓦斯超限问题，使得工作面的上隅角瓦斯积聚现象从根源上得到有效治理。
参考文献：
[1] 赵生山.宣东二号煤矿综采工作面上隅角瓦斯治理技术[J].煤炭科学技术. 2010（03）.
[2] 于之江，姬战锁.瓦斯抽放在上隅角瓦斯治理中的应用[J].水力采煤与管道运输. 2010（01）.
[3] 朱怀龙.柳泉煤矿薄煤层工作面上隅角瓦斯治理[J].水力采煤与管道运输. 2010（02）.
[4] 成喜顺.单一走向长壁式采煤工作面上隅角瓦斯超限的治理方法[J]. 中国矿业.2010（12）.
[关键词]隅角瓦斯 防治 技术
中图分类号：TM121.1.3 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2015）25-0028-01
引言
目前，在综放工作面开采高瓦斯厚煤层时，应用的采煤技术为综合机械化放顶煤采煤法，该采煤技术具有单产高、设备利用率高及成本低等优点，但是当综放采煤工艺应用在厚煤层、高瓦斯矿井中时，采煤工作面的上隅角瓦斯积聚问题严重。究其根本，其所采用的是传统的U型通风方式，而采用U型通风方式存在着明显的不足，采煤工作面上隅角瓦斯极易积聚而导致瓦斯超限，给矿井生产带来极大的安全隐患。在综放工作面向前推进时，采煤工作面的采空区的瓦斯不断向工作面逸散，因为工作面采高大、通风风流断面大，加之U型通风布置方式，造成上隅角瓦斯严重超限。因此，对于综放工作面的上隅角瓦斯积聚问题的解决方法的研究显得尤为重要。本文就从解决综放工作面上隅角瓦斯积聚的巷道布置、通风方式设备等方面进行综放工作面的上隅角瓦斯综合治理技术研发研究。
1、沿空留巷技术防治瓦斯
为了解决U型通风方式带来的弊端，工作面采用沿空留巷，沿着采空区边缘，将原有回风巷保留下来，形成Y型通风方式，缓解瓦斯积聚与超限，同时下区段工作面还可以少掘一条巷道，减少了煤炭的损失。沿空留巷技术普遍适用的是薄煤层和中厚煤层，对于条件较差的厚煤层大断面巷道中，沿空留巷技术在支护上还是需要改进的。沿空留巷早期采用木垛、矸石墙进行巷旁支护，虽然采用这种支护方法简单，但是支护的强度低，木材消耗量巨大，且采空区易漏风，支护经常受到采空区冒落矸石的挤压而倾倒，致使沿空留巷失败，需要进一步进行完善支护操作。
为了降低采空区的漏风量，同时提高支护的强度，采用高水或膏体充填方式进行巷旁支护。
高瓦斯、厚煤层的综放工作面煤炭产量高，但瓦斯涌出量同样很大，采空区浮煤与邻近卸压煤层释放的大量瓦斯会积聚在采空区的冒落带中，并向采煤工作面上隅角扩散，采用薄煤层和中厚煤层的沿空留巷技术，形成Y型通风方式，在一定程度上可以解决瓦斯积聚与超限问题。
2、“一进三出”通风方式防治瓦斯
目前，在综放工作面开采高瓦斯厚煤层时，应用的采煤技术为综合机械化放顶煤采煤法，该采煤技术具有单产高、设备利用率高及成本低等优点，但是所采用的却是传统的U型通风方式，而采用U型通风方式存在着明显的不足，采煤工作面上隅角瓦斯极易积聚导致瓦斯超限，给矿井生产带来极大的安全隐患。
为了解决工作面上隅角瓦斯积聚等问题，许多煤矿采取了进行增大通风量、沿空留巷和沿空掘巷等作业，但增大通风量和沿空掘巷对应的成本也会相应提高，同时沿空掘巷的支护强度低，难以保证煤矿的安全生产。
本文设计研发一种综放工作面的沿空留巷与通风方法，适用于条件较差的高瓦斯厚煤层大断面巷道，且沿空留巷的支护强度高，可有效防止采空区漏风，解决采煤工作面上隅角瓦斯积聚导致的瓦斯超限问题。
包括如下步骤：
步骤一：在综放工作面一侧一条进风巷布置，在综放工作面另一侧布置一条回风巷；
步骤二：在直接顶或基本顶内布置一条瓦斯排放巷，瓦斯排放巷与回风巷平行布置；
步骤三：将综放工作面后方的回风巷保留下来作为沿空留巷，并进行沿空留巷作业；
步骤四：当沿空留巷作业完成后，新鲜风由进风巷流入工作面稀释工作面瓦斯，混合了瓦斯的污浊风一部分流入回风巷和沿空留巷，另一部分由瓦斯排放巷进行回风，进而使进风巷与回风巷、沿空留巷、瓦斯排放巷形成“一进三回”的通风方式。
当综放工作面向前推进时，采场瓦斯浓度从工作面一侧向采空区一侧递增，沿平行工作面煤壁方向采场瓦斯从进风巷一侧向回风巷一侧递增在瓦排巷与回风巷之间达到极值而后略有降低，瓦斯体轻导致采场瓦斯浓度随高度的增加而增大；通过布置瓦排巷，使得部分流向上隅角位置的瓦斯从瓦排巷排出，从而降低了上隅角瓦斯浓度；通过布置沿空留巷使本应回流回工作面的部分漏风风流从沿空留巷密闭直接进入沿空留巷，有效减少了流经上隅角的瓦斯，降低了上隅角瓦斯浓度，瓦斯积聚现象从根源上得到治理。
3、上隅角瓦斯防治技术分析
在综放工作面进行上隅角瓦斯治理在工艺方面、设备应用、创新设计等方面的综合应用上需要进行严格的配合，才能实现综放工作面上隅角瓦斯积聚问题的有效治理。
1 设置采面上隅角挡风帘
当采煤工作面上隅角出现瓦斯超限时，在靠近采煤工作面上隅角处挂一挡风帘，使之将工作面的风流一分为二，利用风帘引导较多的风流流经上隅角，以稀释高浓度瓦斯。风幛可采用软质风筒布制作，长度一般不小于10m。
2 增大回采工作面风量
工作面风流对上隅角涡流区积聚瓦斯的驱散，主要靠工作面风流与上隅角瓦斯积聚区间的空气的对流和主风流的扩散作用。经过长时间的现场观察，发现在工作面正常供风的情况下，靠有限速度的风流来驱散上隅角涡流积聚区的高浓度瓦斯是不可能的。工作面采用增大风量的办法，虽然可使上隅角积聚区风流与工作面主风流的对流作用加大，但是随着风量的提高，负压增大，采空区的风流速度加大，使采空区的瓦斯流线延深，加强了风流与采空区内的瓦斯的交换。若采空区内存在其它漏风通道，则会增大此漏风量。
3 设置采空区风幛
根据采面上隅角瓦斯超限的原因可知，若能减少进入采空区的风量，则可减少采空区的瓦斯涌出量，使上隅角避免出现瓦斯超限。在工作面采空区一侧，沿切顶排从工作面一出口到上隅角设置风幛，这样就可最大限度地减少进入采空区的漏风量。尤其是在工作面出口处，由于风流进入工作面时在此处直射采空区。所以应保证此区段的风幛封堵严密。
只有将创新设计的“一进三回”的巷道布置和现有的煤矿上隅角瓦斯治理手段进行有机的结合使用，才能科学有效的进行瓦斯积聚问题的治理工作。
4、结论
本文阐述的综合治理方法适用于条件较差的高瓦斯厚煤层大断面巷道，改变了综放工作面的通风方式，且进风巷与回风巷、沿空留巷、瓦斯排放巷形成“一进三回”的通风方式，解决了采煤工作面上隅角瓦斯积聚导致的瓦斯超限问题，使得工作面的上隅角瓦斯积聚现象从根源上得到有效治理。
参考文献：
[1] 赵生山.宣东二号煤矿综采工作面上隅角瓦斯治理技术[J].煤炭科学技术. 2010（03）.
[2] 于之江，姬战锁.瓦斯抽放在上隅角瓦斯治理中的应用[J].水力采煤与管道运输. 2010（01）.
[3] 朱怀龙.柳泉煤矿薄煤层工作面上隅角瓦斯治理[J].水力采煤与管道运输. 2010（02）.
[4] 成喜顺.单一走向长壁式采煤工作面上隅角瓦斯超限的治理方法[J]. 中国矿业.2010（12）.