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顶板走向高抽巷瓦斯抽采效果分析

文档作者：李一波郑万成王凤双文档来源： 1．云南省一九八煤田地质勘探队 2．四川省煤炭设计研究院 3．中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室		点击数：	更新时间： 2022年11月28日
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Vo1．40 No．3
Jun．2013
矿业安全与环保
MINING SAFETY &amp;amp; ENVIR0NMENTAL PROTECTION
第40卷第3期
2013年6月
李一波，郑万成，王凤双．顶板走向高抽巷瓦斯抽采效果分析[J]．矿业安全与环保，2013，40(3)：74—76
文章编号：1008—4495(2013)03—0074—03
顶板走向高抽巷瓦斯抽采效果分析
李一波 ，郑万成 ，王凤双
(1．云南省一九八煤田地质勘探队，云南昆明650208；2．四川省煤炭设计研究院，四川成都610031；
3．中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室，江苏徐 I'1 221000)
摘要：介绍了某高瓦斯煤矿主采煤层工作面走向高抽巷抽采卸压瓦斯的瓦斯治理技术模式。采用
理论分析与实际观测等方法，分析确定了顶板走向高抽巷的合理布置参数，高抽巷的合理层位在57～60 1TI。
现场实践表明，该工作面瓦斯抽采治理技术模式适合矿井实际条件，保证了工作面安全回采。
关键词：顶板走向；高抽巷；瓦斯抽采；效果分析
中图分类号：TD712 ．6 文献标志码：C 网络出版时间：2013—05—20 11：31
网络出版地址：http：／／www．cnki．net／kcms／detail／50．1062．TD．20130520．1131．020．html
Effect Analysis on Gas Drainage by High-level Entry along Roof Strike
L／Yibo ，ZHENG Wancheng ，WANG Fengshuang
01．198 Coal Exploration Team in Yunnan Province，Kunming 65o2o8，China；
2．Coal Design and Research Institute in Sichuan Province，Chengdu 610031，China；
3．State Key Laboratory of Coal Resources and Safe Mining，China University ofMining an Technology，Xuzhou 221000，China)
Abstract：This paper gave a description of the control technology mode of relieved-gas drainage by high-level entry along the
strike of the working face in a high—gassy mine．It analyzed and determined the rational arrangement parameter of the high-level
entry along roof strike by theoretical analysis and actual observation，and the rational position of the high-level entry should be 57
to 60m．The practice showed that this control technology mode for gas drainage from the working face is suitable for the actual
condition of the mine and can ensure the safe mining of the face．
Key words：roof strike；high-level gas drainage entry；gas drainage；effect analysis
高抽巷可以分为走向高抽巷和倾向高抽巷。由
于倾向高抽巷的掘进率较高，需要在工作面上方掘
进1条与工作面进回风巷平行的巷道，同时也要求
工作面按照倾向布置；若在走向布置的工作面布置
倾向高抽巷，工程量又较大。因此，在目前大多数矿
井采用走向布置工作面的情况下，则多采用走向高
抽巷代替倾向高抽巷Ll J。某矿主采煤层的综放工
作面采用顶板走向高抽巷强化抽采上邻近层瓦斯，
取得了良好的效果。
收稿日期：2012—09—16；2013—04—15修订
基金项目：国家自然科学基金项目(51174198，
50834005)；煤炭资源与安全开采国家重点实验室自主课题
(SKLCRSM11XO1)
作者简介：李一波(1966一)，男，云南昆明人，副高级工程
师，国家注册一级评价师、国家注册安全工程师、国家注册地
质工程师，主要从事地质、瓦斯治理、安全评价等方面的研究
工作。E—mail：1 138054438@qq．con。
· 74 ·
1 工作面概况
该工作面采用走向长壁式布置，主采煤层厚度
为12．2～18．3 m，平均14．87 nl，倾角8。～12。，下巷
标高+145．761～+166．447 m，上巷标高+188．207～
+209．291 m，工作面切眼长186 ITI，工作面平均走向
长885 m。
2 走向高抽巷瓦斯抽采机理
综放采煤工作面覆岩采动裂隙带内聚积着来自
邻近层及本煤层的瓦斯 。高抽巷应布置在顶板
破坏裂隙带内，当采动导致覆岩变形垮落后，邻近层
及围岩内的原有瓦斯平衡被破坏。由此解吸出的瓦
斯沿采动裂隙向采空区流动，高抽巷通过抽采采空
区顶板裂隙及垮落带内积存的高浓度瓦斯，切断上
邻近层的瓦斯涌向工作面通道，对采空区下部瓦斯
起到拉动作用，从而减少工作面瓦斯涌出量，防止上

Vo1．40 No．3
Jun．2013
矿业安全与环保
MINING SAFETY &amp;amp; ENVIRONMENTAL PROTECTION
第4O卷第3期
2013年6月
间的关系，对于提高瓦斯抽采率以及煤矿安全生产
都有重要的参考价值。
该工作面高抽巷瓦斯抽采效果如图6～7所示，
可以看出，随着工作面的推进瓦斯抽采浓度及抽采
纯量之间呈复杂的曲线关系，这是由于高抽巷层位
布置在垮落带之内，其瓦斯抽采效果不理想。
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图6 高抽巷抽采效果与日产量和推进距离的关系
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日期
图7 高抽巷抽采瓦斯纯量与抽采时间的关系
一般情况下，产量的增加会导致工作面瓦斯涌
出量增加，但图6并没有显示出此两者有明显的正
比例关系，主要因为工作面推进速度的快慢直接影
响到围岩的移动和变形。推进速度慢时，变形和垮
落充分，导致围岩相对瓦斯涌出量增加；反之，当推
进速度加快时，围岩变形相对减小，相应地减少了相
对瓦斯涌出量。此外，推进速度的变化意味着产量
的改变，其与瓦斯抽采量的关系类似于工作面Et推
进距离。
由图7分析可知，2011年7月1 13至7月27 13
之间瓦斯抽采量基本维持在一个较高的水平，7月
27日以后有所减少。图6显示出抽采瓦斯浓度随抽
采时间呈一个缓慢递减的趋势，由平均值的17．2％
降为7．4％ 。7月26日至7月27日之后，瓦斯抽采
量有一个较大的变化，高抽巷瓦斯抽采量出现一个
明显的降低过程，混合量的平均值由7月26日的最
大值132．3 m ／min降到7月28 Et的最小值
19．4 m ／min，之后混合量又有一个明显的攀升过
程；抽采瓦斯纯量平均值也由7 月26 日的
． 76 ．
13．3 m。／min降至1．96 m ／min。
整个过程的变化主要是由于之前采动裂隙没有
充分发育，瓦斯抽采效果不明显，而当高抽巷正式投
入使用后，瓦斯抽采量有一个显著增加的过程，达到
一定值后又趋于稳定。工作面继续向前推进，当回
采产量开始下降时，采空区瓦斯抽采量会下降，此时
煤炭产量的稳定期已结束，采空区瓦斯抽采量稳定
期也相应结束，采空区内的瓦斯浓度会随之降低。
因此，当瓦斯抽采量显著下降时，风排瓦斯量也会随
着煤炭产量的下降而相应减少。同时，工作面不断
向前推进所引起的高抽巷断面变形、收缩也是导致
瓦斯抽采量显著降低的原因之一。
但总体上讲，由于将高抽巷布置在垮落带中(通
过现场实际观测，该矿井主采煤层垮落带高度为
42 m)，抽采效果不显著。通过相关实验分析，综合
考虑经验公式计算结果，提出应将高抽巷布置于更
高的层位57～60 m，即采动裂隙带下部垮落带上部
为最佳。
6 结语
1)高抽巷层位的确定在邻近层瓦斯抽采中起
着决定性的作用，而其层位与开采层上覆顶板的裂
隙发育高度有着密切的关系。二者之间的关系决定
了高抽巷抽采瓦斯浓度的大小。
2)根据现场工业性试验所得的数据，该矿井布
置高抽巷的合理层位应该在57～60 m。
参考文献：
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(责任编辑：陈玉涛)

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