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[摘 要]随着煤层开采进入瓦斯含量较高的深部、回采工作面生产能力的提高及工作面推进速度的加快，仅仅依靠通风来解决瓦斯问题，已经很难实现。本文研究采用高抽巷抽采瓦斯方法来进行瓦斯治理，实践证明高抽巷瓦斯抽采技术有效地降低了采煤工作面和回风流的瓦斯涌出量，提高了通风生产能力，瓦斯治理效果明显，技术经济合理，给安全生产创造了良好的通风条件。
[关键词]走向高抽巷；瓦斯抽采；巷道布置；抽采效果
中图分类号：TD712.6文献標识码：A文章编号：1009-914X（2013）21-0003-01
引言
煤矿防治瓦斯的基本对策是搞好矿井通风，利用足够的风量冲淡并排出瓦斯。但是，随着煤层开采进入瓦斯含量较高的深部、回采工作面生产能力的提高及工作面推进速度的加快，必然导致瓦斯涌出量相对的大幅度增加。对于正常通风来说，在通风不良的地方就容易出现局部的瓦斯积聚。特别是我国绝大部分采煤工作面均采用“U”型通风方式，其上隅角作为整个工作面采空区的漏风汇，极易形成瓦斯积聚区，对于高瓦斯、高强度、大采高综采工作面则更为严重。仅用增大风量的办法来稀释瓦斯，有时经济不合算，在技术上也不合理，在这种情况下，进行矿井瓦斯抽采就具有十分重要的意义。本文探讨了高抽巷瓦斯抽采技术在综采工作面中的应用。
1 高抽巷治理瓦斯技术原理
随着工作面的推进，在工作面的周围将形成一个采动压力场，其影响范围在垂直方向上自上而下形成三个带：冒落带、裂隙带和弯曲下沉带，其中裂隙带便成为瓦斯流动的通道，裂隙带不断扩层会与采空区连通，造成瓦斯超限。因此，只要解决裂隙带内的瓦斯，就可以有效地降低回风流中的瓦斯浓度，达到安全生产的目的。
高抽巷是顶板瓦斯抽排巷道的简称，是在待采工作面煤层上赋顶板岩层中，位于煤层回采后的裂隙带下部布置一条顶板岩（煤）巷，在煤层回采后冒落带全部冒落，裂隙带形成后，该顶板巷道与采空区连通，由于瓦斯的上浮作用， 该顶板巷道充满高浓度瓦斯气体，通过预先安设的管道，运用机械方式使形成负压将采空区瓦斯抽出方法。高抽巷抽采解决了顶板走向钻孔抽采方法中钻场接替期间抽采效果较差的问题，是解决采空区瓦斯涌出的有效方法。高抽巷在抽采采空区瓦斯得到了广泛的应用，具有以下的优点：
1）抽采效果好， 抽采量大， 随着回采强度的加大， 裂隙形成越好， 抽采效果越明显；
2）正常回采过程中抽出的瓦斯浓度稳定；
3）在回采结束后的一定时间内有稳定的抽出瓦斯浓度，可以降低下一煤层或同煤层工作面回采期间瓦斯管理的压力；
4）日常管理方便、观测， 易于控制瓦斯抽出量，系统简单可靠。
2 走向高抽巷巷道布置方式2.1 走向高抽巷的层位选择
走向高抽巷主要指在开采层的顶部受采动而形成的裂隙带内开掘专用的瓦斯抽采巷道，用以抽采上邻近层卸瓦斯及采空区，顶板走向高抽巷抽采技术能够通过抽采切断上邻近层瓦斯涌向工作面的通道，同时，对采空区下部赋存的瓦斯起到拉动作用，减少采空区瓦斯向工作面的涌人量，其原理是在采空区流场上部增加汇点，使瓦斯通过汇点流出。而影响走向高抽巷瓦斯抽采效果主要因素是走向高抽巷层位和平面布置。
瓦斯抽采的效果主要影响因素之一是走向高抽巷的层位选择。走向高抽巷沿采煤工作面平行于顺槽布置在顶板裂隙带中，贯穿整个工作面的走向长度。为保证良好的抽采效果，抽采口附近的裂醢要有良好的瓦斯通道，若抽采位置高，虽然抽采瓦斯浓度高，但由于裂隙发育不够，裂隙之间的连通性不好，瓦斯抽采量低。若抽采位置低，一方面抽采瓦斯浓度低，另一方面因为岩石松散度大，抽采的影响范围小，不能有效切断邻近层瓦斯涌人回采空同。煤层开采后，在竖直方向采场上覆岩层分为冒落带、裂隙带和弯曲下沉带。冒落带岩石的松散系数一般为1.3～1.5，裂隙带由于断裂的岩块排列比较整齐，因此碎胀系数较小。根据对采场上覆岩层活动规律的分析。裂隙带的中、下部的岩石裂隙连通性适中，是顶板抽采的最优区域。高抽巷理想设计布置见（图1）。
2.2 走向高抽巷的平面巷道布置
瓦斯抽采的效果另—个主要影响因素是走向高抽巷的平面布置。沿工作面倾斜方向上，岩层移动变形受开采范围的约束，对邻近层瓦斯排放有一定的限制，只形成一定范围的充分卸压区域，卸压角的大小主要取决于煤层倾角和岩石性质：上山卸压角比下山卸压角大；煤层倾角大的比倾角小的卸压角大；顶板岩层松软易碎的比坚硬的大。卸压角一般在75°左右，一般上邻近层的充分卸压范围较开采层范围小，所以走向高抽巷的平而位置应位于工作面内上邻近层的充分卸压区域，以保证较好的抽采效果。
3 工程实践
某矿1511工作面位于15#煤，在15#煤层上方的14#煤层内，14#煤距离15#煤大约16m，即位于15#煤层回采后的裂隙带下部布置1条高抽巷，巷道断面为240mm×2000mm=4.8m2，平面位置距回风巷25m与回风巷平行，从材料巷口设计施工620m。高抽巷在其开口处，及往后12m位置处各设置 1道密闭墙，抽排管的进气口设置在12m处封闭墙内，距该道封闭墙不小于2m。埋设Φ300mm瓦斯抽采管路，距离巷道底板1.5m，对巷道进行瓦斯抽采。高抽巷布置示意图如图2。实践结果表明，高抽巷瓦斯抽采技术成功地克服了瓦斯对生产的影响，保证了工作面的正常回采。
4 结论
通过瓦斯抽采实践分析，采用高抽巷进行瓦斯抽采的效果明显，抽采后不但采面瓦斯体积分数降低，而且配风量减少，有效抑制煤尘飞扬，节约通风电耗，减小风速和风压，降低采空区漏风，抑制煤炭自燃，取得了多重效益。煤矿瓦斯是宝贵的优质洁净能源，可作为民用、工业燃料或原料，制造炭黑、甲醛等多种产品。有条件的矿井应积极进行瓦斯抽采并加以利用，变害为利，改善能源结构，保护大气环境。既为安全生产创造条件，又开发新型洁净能源。
参考文献
[1] 郑艳飞，杨胜强，李海涛等.走向高抽巷抽采在阳泉三矿的应用[J].煤炭技术，2010， 29（29）：101～103.
[2] 刘建华，李波，杨春林.高抽巷抽放瓦斯技术[J].能源技术与管理，2007， （1）：26-28.作者简介
李常红，男，1973年1月生，毕业于中国矿业大学应用技术学院安全工程专业，助理工程师职称，现就职于潞安新疆煤化工（集团）有限公司二矿通风队。
[关键词]走向高抽巷；瓦斯抽采；巷道布置；抽采效果
中图分类号：TD712.6文献標识码：A文章编号：1009-914X（2013）21-0003-01
引言
煤矿防治瓦斯的基本对策是搞好矿井通风，利用足够的风量冲淡并排出瓦斯。但是，随着煤层开采进入瓦斯含量较高的深部、回采工作面生产能力的提高及工作面推进速度的加快，必然导致瓦斯涌出量相对的大幅度增加。对于正常通风来说，在通风不良的地方就容易出现局部的瓦斯积聚。特别是我国绝大部分采煤工作面均采用“U”型通风方式，其上隅角作为整个工作面采空区的漏风汇，极易形成瓦斯积聚区，对于高瓦斯、高强度、大采高综采工作面则更为严重。仅用增大风量的办法来稀释瓦斯，有时经济不合算，在技术上也不合理，在这种情况下，进行矿井瓦斯抽采就具有十分重要的意义。本文探讨了高抽巷瓦斯抽采技术在综采工作面中的应用。
1 高抽巷治理瓦斯技术原理
随着工作面的推进，在工作面的周围将形成一个采动压力场，其影响范围在垂直方向上自上而下形成三个带：冒落带、裂隙带和弯曲下沉带，其中裂隙带便成为瓦斯流动的通道，裂隙带不断扩层会与采空区连通，造成瓦斯超限。因此，只要解决裂隙带内的瓦斯，就可以有效地降低回风流中的瓦斯浓度，达到安全生产的目的。
高抽巷是顶板瓦斯抽排巷道的简称，是在待采工作面煤层上赋顶板岩层中，位于煤层回采后的裂隙带下部布置一条顶板岩（煤）巷，在煤层回采后冒落带全部冒落，裂隙带形成后，该顶板巷道与采空区连通，由于瓦斯的上浮作用， 该顶板巷道充满高浓度瓦斯气体，通过预先安设的管道，运用机械方式使形成负压将采空区瓦斯抽出方法。高抽巷抽采解决了顶板走向钻孔抽采方法中钻场接替期间抽采效果较差的问题，是解决采空区瓦斯涌出的有效方法。高抽巷在抽采采空区瓦斯得到了广泛的应用，具有以下的优点：
1）抽采效果好， 抽采量大， 随着回采强度的加大， 裂隙形成越好， 抽采效果越明显；
2）正常回采过程中抽出的瓦斯浓度稳定；
3）在回采结束后的一定时间内有稳定的抽出瓦斯浓度，可以降低下一煤层或同煤层工作面回采期间瓦斯管理的压力；
4）日常管理方便、观测， 易于控制瓦斯抽出量，系统简单可靠。
2 走向高抽巷巷道布置方式2.1 走向高抽巷的层位选择
走向高抽巷主要指在开采层的顶部受采动而形成的裂隙带内开掘专用的瓦斯抽采巷道，用以抽采上邻近层卸瓦斯及采空区，顶板走向高抽巷抽采技术能够通过抽采切断上邻近层瓦斯涌向工作面的通道，同时，对采空区下部赋存的瓦斯起到拉动作用，减少采空区瓦斯向工作面的涌人量，其原理是在采空区流场上部增加汇点，使瓦斯通过汇点流出。而影响走向高抽巷瓦斯抽采效果主要因素是走向高抽巷层位和平面布置。
瓦斯抽采的效果主要影响因素之一是走向高抽巷的层位选择。走向高抽巷沿采煤工作面平行于顺槽布置在顶板裂隙带中，贯穿整个工作面的走向长度。为保证良好的抽采效果，抽采口附近的裂醢要有良好的瓦斯通道，若抽采位置高，虽然抽采瓦斯浓度高，但由于裂隙发育不够，裂隙之间的连通性不好，瓦斯抽采量低。若抽采位置低，一方面抽采瓦斯浓度低，另一方面因为岩石松散度大，抽采的影响范围小，不能有效切断邻近层瓦斯涌人回采空同。煤层开采后，在竖直方向采场上覆岩层分为冒落带、裂隙带和弯曲下沉带。冒落带岩石的松散系数一般为1.3～1.5，裂隙带由于断裂的岩块排列比较整齐，因此碎胀系数较小。根据对采场上覆岩层活动规律的分析。裂隙带的中、下部的岩石裂隙连通性适中，是顶板抽采的最优区域。高抽巷理想设计布置见（图1）。
2.2 走向高抽巷的平面巷道布置
瓦斯抽采的效果另—个主要影响因素是走向高抽巷的平面布置。沿工作面倾斜方向上，岩层移动变形受开采范围的约束，对邻近层瓦斯排放有一定的限制，只形成一定范围的充分卸压区域，卸压角的大小主要取决于煤层倾角和岩石性质：上山卸压角比下山卸压角大；煤层倾角大的比倾角小的卸压角大；顶板岩层松软易碎的比坚硬的大。卸压角一般在75°左右，一般上邻近层的充分卸压范围较开采层范围小，所以走向高抽巷的平而位置应位于工作面内上邻近层的充分卸压区域，以保证较好的抽采效果。
3 工程实践
某矿1511工作面位于15#煤，在15#煤层上方的14#煤层内，14#煤距离15#煤大约16m，即位于15#煤层回采后的裂隙带下部布置1条高抽巷，巷道断面为240mm×2000mm=4.8m2，平面位置距回风巷25m与回风巷平行，从材料巷口设计施工620m。高抽巷在其开口处，及往后12m位置处各设置 1道密闭墙，抽排管的进气口设置在12m处封闭墙内，距该道封闭墙不小于2m。埋设Φ300mm瓦斯抽采管路，距离巷道底板1.5m，对巷道进行瓦斯抽采。高抽巷布置示意图如图2。实践结果表明，高抽巷瓦斯抽采技术成功地克服了瓦斯对生产的影响，保证了工作面的正常回采。
4 结论
通过瓦斯抽采实践分析，采用高抽巷进行瓦斯抽采的效果明显，抽采后不但采面瓦斯体积分数降低，而且配风量减少，有效抑制煤尘飞扬，节约通风电耗，减小风速和风压，降低采空区漏风，抑制煤炭自燃，取得了多重效益。煤矿瓦斯是宝贵的优质洁净能源，可作为民用、工业燃料或原料，制造炭黑、甲醛等多种产品。有条件的矿井应积极进行瓦斯抽采并加以利用，变害为利，改善能源结构，保护大气环境。既为安全生产创造条件，又开发新型洁净能源。
参考文献
[1] 郑艳飞，杨胜强，李海涛等.走向高抽巷抽采在阳泉三矿的应用[J].煤炭技术，2010， 29（29）：101～103.
[2] 刘建华，李波，杨春林.高抽巷抽放瓦斯技术[J].能源技术与管理，2007， （1）：26-28.作者简介
李常红，男，1973年1月生，毕业于中国矿业大学应用技术学院安全工程专业，助理工程师职称，现就职于潞安新疆煤化工（集团）有限公司二矿通风队。