太原煤气化集团公司2012年科技项目（瓦斯抽采）开题报告

太原煤气化集团公司2012年科技项目

开 题 报 告

项 目 名 称：瓦斯回采面上隅角瓦斯抽放技术研究 项目主办单位：集团公司通风管理部 申 报 时 间： 2012年 2月10日

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神州煤业瓦斯回采面上隅角瓦斯抽放技术研究

项目开题报告

一、项目名称： 瓦斯回采面上隅角瓦斯抽放技术研究 二、项目主办单位： 集团公司通风管理部

三、项目合作单位： 太原理工大学矿业工程学院、集团公司神

州煤业、集团公司东河煤矿

四、参加人员姓名： 闫广祥 何文工 王 飞 王爱生

宿清槐 白春元 雷良森

五、选题的目的和现实意义 （一）选题的目的

瓦斯爆炸是煤矿井下最主要的自然灾害之一。近年来，随着开采深度的不断增加，以及工作面单产水平的不断提高，由于上下邻近层、采空区遗煤、煤柱的瓦斯向开采层的大量涌出，东河煤矿、神州煤业回采工作面瓦斯涌出量越来越大，特别是在一些瓦斯局部富集区域，回采面上隅角瓦斯经常处于临界状态，虽采取了多种措施，但2011年回采面上隅角瓦斯仍多次超限，上隅角瓦斯问题已经成为影响和制约矿井安全生产的重要因素，如何解决上隅角瓦斯超限问题，成为摆在我们面前亟待解决的重要问题

（二）选题的现实意义

根据矿井瓦斯涌出量预测，东河煤矿三采区、神州煤业三采区、五采区回采工作面最大绝对瓦斯涌出量为4.4m3/min左右，回采工作

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面需风量约为690m3/min左右，回采工作面目前实际最大配风量为1000m3/min左右，从理论上讲回采工作面设计配风量可以满足回采工作面风排瓦斯要求。

但东河煤矿、神州煤业回采工作面采用“U”型通风系统，在采用增加工作面配风量解决现采空区（上隅角）瓦斯问题时，出现：工作面配风量增加的同时，采空区漏风也增加，造成现采空区（上隅角）瓦斯浓度更难控制。因此，单靠增加风量解决现采空区（上隅角）瓦斯超限问题比较困难，为提前做好防治瓦斯准备，保证工作面的安全回采，东河煤矿、神州煤业拟建立井移动下瓦斯抽采系统。

为提高瓦斯治理效果，实行瓦斯治理“一区（域）一策，一层（煤）一策，一面一策”，提高瓦斯抽采措施的科学性、针对性，按照安全可靠、技术先进、经济合理、先易后难、循序渐进的原则，我们拟开展神州煤业上隅角瓦斯插管抽放、上隅角埋管抽放、高位钻孔抽放、顶板内错低位巷抽放技术研究，探索真正适合我公司矿区瓦斯涌出特点的抽放方法。

该项目研究的现实意义是：

1、通过该项目的实施从根本解决东河煤矿、神州煤业回采面上隅角瓦斯超限问题。

2、通过该项目的实施，在确保瓦斯根本治理的前提下，尽可能降低瓦斯抽采系统的建设成本和运行费用。

3、通过该项目的实施，确定神州煤业回采工作工作面上隅角“瓦斯富集三角区”的准确位置，选定符合神州煤业特点的瓦斯抽采基本方法和工艺参数。

六、国内外研究与实践动态

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目前回采工作面上隅角瓦斯低负压大流量抽采技术在国内外应用比较普遍，并取得了较好效果，该技术是回采工作面上隅角瓦斯超限治理的治本之策。目前，该技术的发展方向是：瓦斯低负压大流量抽采系统正在由井下移动泵站向地面泵站系统发展，抽采支管路有由PE管路取代钢铁管路的趋势。

我国国有重点煤矿在上隅角瓦斯抽采方面已进行大量的应用，并且取得了较好的效果，在我省的国有重点煤矿如晋煤集团、焦煤集团、同煤集团等都已成功运用。但在类似东河煤矿、神州煤业开采规模、瓦斯涌出量的矿井应用很少，我公司在这方面的研究之前几乎为零，作为瓦斯治理的一种重要技术措施和技术手段，有必要组织开展这方面的研究。

七、研究的主要内容、方法及工艺路线 （一）研究的主要内容

根据神州煤业瓦斯赋存和涌出特点，按照“先易后难，循序渐进、经济合理”的原则，多措并举，综合治理，通过不断试验确定符东河煤矿、神州煤业实际的上隅角瓦斯治理方法。

瓦斯治理方法选择顺序是：上隅角插管抽放、上隅角埋管抽放、采空区高位钻孔抽放、顶板内错低抽巷抽放。

各抽采方法的工艺分别是： 1、采空区（上隅角）插管抽采

上隅角瓦斯插管抽放的主要原理是在工作面上隅角形成一个负压区，使该区域内瓦斯由抽放管路抽走，这可以避免因工作面上隅角处局部位置因风流不畅（或微风）引起的瓦斯超限，还可解决因漏风使采空区向上隅角涌出瓦斯而造成的瓦斯超限。为操作方便，靠近采

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面上隅角段管路可采用铠装软管与主抽放管路连接，将铠装软管插入上隅角，为保证软管吸入口处于上隅角的上部（上部瓦斯浓度较高），抽放软管与木棒绑在一起，用铁丝吊挂在支架上，为提高抽放浓度，上隅角处应采用挡风帘，提高抽放效果。随着工作的推进，拆下前端一段主管路，移动抽放软管，如此反复。抽放工艺，如图1所示。软管可采用8寸管，抽放管伸入上隅角长度及位置应根据实际抽放效果，不断调整，得到合理的参数。

抽放管挡风帘铠装软管回风巷工作面铠装软管支架回风巷抽放管路采空区挡风帘

图1 上隅角插管抽放瓦斯示意图

2、采空区（上隅角）埋管抽采

对于采空区瓦斯涌出量较大的工作面，也可以采取采空区埋管抽采的方式，随着工作面不断向前推进，沿回风巷将管路埋入采空区。采空区埋管抽采，见图2

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