煤礦瓦斯綜合治理匯報材料（干貨，值得每個技術(shù)人員珍藏！）

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XXX煤礦瓦斯綜合治理匯報材料

一、礦井基本情況

（一）礦井基本情況

XXX是XXX在離柳礦區(qū)開發(fā)建設(shè)的第一對礦井，1994年12月開工建設(shè),2004年11月8日通過國家發(fā)改委正式驗收后投產(chǎn)，礦井設(shè)計能力300萬噸/年。

2012年確定建設(shè)國家級瓦斯治理示范礦井，目前正實施“XXX”改擴建工程，以北川河為界，北翼為XXX，南翼為XXX，計劃于2014年底完成“XXX”工程。

（二）礦井地質(zhì)及煤層情況

井田走向長22km，傾斜寬4.5～8km，面積 138.35km²，地質(zhì)儲量21.12億噸，可采儲量12.24億噸。井田為一緩傾斜的單斜構(gòu)造，地層走向自北向南漸變?yōu)楸蔽飨颍乇硪话銟烁邽?/span>800～900m，蓋山厚度為210 ～470m。 

井田內(nèi)主要含煤地層為山西組和太原組，山西組可采煤層有2^#、3^#、4^#、5^#煤，太原組有6^#、8^#、9^#、10^#煤。 

南翼3^#煤平均厚度1.1m，4#煤平均厚度2.8m，5^#煤平均厚度2.5m。3^#煤距4^#煤：南翼東部區(qū)域，層間距由西向東逐漸變小（從11m至1m左右），南翼西部區(qū)域?qū)娱g距由東向西逐漸增大（從10m至16m左右）。

北翼2^#煤平均厚度1.1m，3^#煤與4^#煤合并，平均厚度4.1m，5^#煤厚度2.8m。2^#煤距3 4^#煤層間距：東部區(qū)域11m左右，西部區(qū)域14m左右；4^#煤距5^#煤5.5m左右。

表1  可采煤層特征參數(shù)

（三）礦井瓦斯情況

2005年煤科總院撫順分院鑒定4^#煤為突出煤層，礦井為煤與瓦斯突出礦井。2013年礦井瓦斯等級鑒定中：礦井絕對瓦斯涌出量362.64m³/min，相對瓦斯涌出量80.43m³/t 。 

表2 各煤層鑒定情況表

表3  煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)表

（四）礦井瓦斯綜合治理機構(gòu)及人員配備情況

XXX成立以礦長為組長，礦總工程師、通風(fēng)副礦長為常務(wù)副組長，各專業(yè)分管礦長為副組長，各專業(yè)副總、部門正職為成員的領(lǐng)導(dǎo)組，以通風(fēng)科、抽采公司、防突科、抽放泵站及地質(zhì)測量科等部門人員為辦公室成員的瓦斯綜合治理機構(gòu)。

表4  瓦斯治理機構(gòu)及人員配備表

（五）采掘部署現(xiàn)狀

礦井采用主斜井、副立井混合開拓方式，劃分兩個水平開采。以三川河自然劃分為南、北兩翼，兩翼均布置了軌道、膠帶和回風(fēng)三條大巷。一水平標高 400m，開采山西組2^#、3^#、4^#、5^#煤；二水平標高 200m，開采太原組6^#、8^#、9^#、10^#煤。目前 400m為主要生產(chǎn)水平，主采煤層為4^#、5^#煤，采用傾向長壁綜合機械化后退式一次采全高的采煤方法。

南翼現(xiàn)有南一、南二、南三、南四4個采區(qū)。南一和南二采區(qū)4^#煤已回采完，5^#煤大部分開采完畢。 南二采區(qū)正回采15202工作面;南三采區(qū)正回采14301工作面。南四采區(qū)正掘進一個3^#煤工作面和一個4^#煤工作面。 

北翼現(xiàn)有北一、北二、北三3個采區(qū)。北一采區(qū)正在準備一個4^#煤層工作面，北二、北三采區(qū)正在開采2^#煤層、4^#煤層。 

（六）礦井通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀

礦井采用抽出式通風(fēng)方式。現(xiàn)有井筒XX個，其中XX個進風(fēng)井，XX個回風(fēng)井，總進風(fēng)量為XXm³/min，總回風(fēng)量為XXm³/min。XX井主要擔(dān)負南一和南二采區(qū)回風(fēng)；XX井主要擔(dān)負白家坡區(qū)域及南三采區(qū)回風(fēng)；XX井主要擔(dān)負XX區(qū)域、24306及以南工作面回風(fēng)；XXX回風(fēng)立井主要擔(dān)負XXXX區(qū)域、24208及以北工作面回風(fēng)。（各風(fēng)井參數(shù)及風(fēng)量見表5） 

       表5  各井筒風(fēng)量及主要扇風(fēng)機參數(shù)表

（七）礦井抽采系統(tǒng)現(xiàn)狀 

礦井現(xiàn)有四個地面瓦斯抽采泵站,全礦總額定抽采能力為XX m³/min，南北翼各鋪設(shè)瓦斯抽采主管路三趟，全長共26200m。兩翼均實現(xiàn)了高、低濃瓦斯分源抽采并利用。  

表6  XXX瓦斯抽采泵裝備情況表

（八）安全監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀

礦井目前使用NET版KJ95N安全監(jiān)控系統(tǒng)，裝備了監(jiān)控主機2套、上傳服務(wù)器1臺、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器1臺、環(huán)網(wǎng)管理服務(wù)器1臺，錄音電話2部、在線式UPS不間斷電源2臺，配置了雙回路交流供電電源；安裝有監(jiān)控分站86臺、甲烷傳感器128個（一氧化碳傳感器48個、風(fēng)速傳感器11個、溫度傳感器33個、負壓傳感器8個、主扇和局扇開停傳感器70個、風(fēng)門開關(guān)傳感器15個、饋電監(jiān)測傳感器65個、風(fēng)筒狀態(tài)傳感器15個。 

瓦斯抽采系統(tǒng)自動監(jiān)測裝置安裝19套，基本實現(xiàn)了瓦斯抽采系統(tǒng)的在線自動監(jiān)測。 

（九） “一礦變兩礦”后主要系統(tǒng)情況

通風(fēng)系統(tǒng)： XX礦有6個井筒，4個進風(fēng)井、2個回風(fēng)井；XX有5個井筒，3個進風(fēng)井、2個回風(fēng)井。

抽采系統(tǒng)：根據(jù)XXX瓦斯治理示范礦井建設(shè)規(guī)劃，2014年6月底XX礦將有2個瓦斯泵站，額定抽采能力將達到3000m³/min；XX礦將有3個瓦斯泵站，額定抽采能力將達到3050m³/min。

二、瓦斯綜合治理“五項治本”之策及瓦斯治理“三區(qū)聯(lián)動” 

XXX屬于近距離煤層群開采的地質(zhì)條件，同時為“三軟”煤層，一層開采，多層卸壓，造成先采工作面瓦斯涌出量大。2008年XXX瓦斯超限1648次，防突校檢k1值超限93次。煤層瓦斯含量高、瓦斯壓力大、瓦斯治理和防治煤與瓦斯突出難度大，嚴重制約了礦井的安全生產(chǎn)。礦井自2004年10月正式投產(chǎn)到2008年最高年產(chǎn)僅245萬噸，到2012年才達到礦井設(shè)計產(chǎn)量300萬噸。 

面對瓦斯治理、防治煤與瓦斯突出方面的壓力和困難，XX積極探索適合XXX瓦斯綜合治理的新路子，同時通過實施技術(shù)人員走出去、外部專家請進來的方式，多次聘請國內(nèi)知名院士、教授等專家為XXXXX瓦斯治理獻計獻策，經(jīng)過反復(fù)研究論證，于2008年提出了以“保護層開采、區(qū)域性預(yù)抽、通風(fēng)系統(tǒng)改造、瓦斯抽采系統(tǒng)擴能、地面瓦斯抽采利用”為核心的瓦斯綜合治理五項治本之策。

為實現(xiàn)抽采達標和抽掘采平衡，礦井生產(chǎn)區(qū)域瓦斯含量降到6m³/t以下，使礦井產(chǎn)能充分釋放。XXX于2013年制訂了 “三區(qū)聯(lián)動”瓦斯治理方案，通過多措并舉、立體抽采，實現(xiàn)瓦斯治理“三區(qū)聯(lián)動”的良性循環(huán)。生產(chǎn)區(qū)堅持保護層開采、底抽巷穿層鉆孔或本煤層遞進式鉆孔區(qū)域預(yù)抽煤層瓦斯，實現(xiàn)瓦斯含量降至8m³/t以下，消除突出危險；規(guī)劃區(qū)、準備區(qū)全面進行地面打鉆抽采瓦斯，并采取煤層增透措施，經(jīng)過較長時間的抽采，實現(xiàn)瓦斯治理目標，為三區(qū)轉(zhuǎn)化做好準備。2022年實現(xiàn)三區(qū)轉(zhuǎn)化后，成熟地面與井下聯(lián)合抽采瓦斯技術(shù)，礦井達到抽、掘、采平衡，所有開采煤層瓦斯含量均抽采降低到6m³/t以下，經(jīng)過論證可以考慮取消保護層和底抽巷，兩礦年產(chǎn)量達到800萬噸，實現(xiàn)企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。

（一）保護層開采

XXX為近距離煤層群開采，本著“可保必保”的原則，達到一層開采多層卸壓的效果，并借鑒國內(nèi)外開采薄煤層保護層的相關(guān)經(jīng)驗，華晉公司組織人員進行多方考察及研究，以徹底解放下部4^#、5^#主采煤層為目的，決定開采2^#、3^#煤層作為主采煤層4^#、5^#煤的保護層。通過開采2^#、3^#煤層，使4^#、5^＃煤層的瓦斯含量、壓力和地應(yīng)力大大降低，可以保證采掘過程中不發(fā)生突出，瓦斯涌出量大幅度下降，從根本上扭轉(zhuǎn)礦井防突工作的被動局面。

（二）區(qū)域預(yù)抽

區(qū)域預(yù)抽是一種通過大面積施工瓦斯抽采鉆孔，超前掩護備掘（采）工作面，是一種瓦斯治理遠遠走在生產(chǎn)前面的瓦斯治理思路。XXX區(qū)域性預(yù)抽形式主要有：

 1.底板抽放巷穿層區(qū)域性預(yù)抽 

底板專用瓦斯抽采巷結(jié)合穿層鉆孔預(yù)抽抽采模式，對突出煤層進行區(qū)域消突。XXX結(jié)合煤層賦存條件和采掘巷道布置，在5#煤層下方的L5灰?guī)r中沿6^#煤層布置底板瓦斯抽放巷，利用底抽巷超前施工4^#、5^#煤穿層鉆孔，對上覆4^#、5^#主采煤層掘進巷道進行區(qū)域性預(yù)抽，掩護4^#、5^#煤層巷道掘進。同時，底抽巷在煤層回采過程中可作為瓦斯回風(fēng)巷，解決采煤過程中的瓦斯涌向工作面問題，再有可以利用底板巖巷向已采的主采煤層后部打鉆，抽采上部采空區(qū)和煤層卸壓瓦斯。 

 2.遞進式區(qū)域瓦斯預(yù)抽

XXX購置了世界上較先進的澳大利亞及國產(chǎn)定向鉆機，利用現(xiàn)有巷道布置區(qū)域性預(yù)抽鉆場，在鉆場內(nèi)施工定向鉆孔，對本煤層和相鄰未采掘煤層進行長距離、大范圍、長時間區(qū)域預(yù)抽。通過實施定向區(qū)域預(yù)抽性，XXX實現(xiàn)了區(qū)域消突和抽出高濃度瓦斯的雙重目標，為采掘工作面的快速推進創(chuàng)造了良好條件。 

  3.開展超前鉆孔掩護煤巷掘進瓦斯預(yù)抽 

超前預(yù)抽鉆孔:在巷道正前及左右鉆場，施工深度60米以上、超前保護距離為20米、控制范圍巷道兩側(cè)輪廓線外15米的順層鉆孔，且預(yù)抽時間不少于6個月。 

（三）通風(fēng)系統(tǒng)改造

通風(fēng)能力是瓦斯治理的基礎(chǔ)，也是提升礦井生產(chǎn)能力的關(guān)鍵。為此，XXX在南翼增加了白家坡一對進回風(fēng)立井，北翼增加了下龍花垣一對進回風(fēng)井，并對礦井通風(fēng)系統(tǒng)進了優(yōu)化，礦井總風(fēng)量從XXXm3/min提高到XXXm3/min左右。通風(fēng)能力的大幅度增加，使得礦井風(fēng)排瓦斯?jié)舛却蠓冉档停稍瓉淼?/span>0.6%降低到現(xiàn)在的0.3%，從而保證了礦井通風(fēng)安全。

（四）抽采系統(tǒng)擴能

為提高抽采系統(tǒng)能力，XXX在2005年抽采系統(tǒng)改造的基礎(chǔ)上，進行抽采系統(tǒng)擴能。礦井的瓦斯抽采能力得到大幅度提高，瓦斯抽采能力由2005年底的950m3/min，提高到2013年底的4350m3/min；礦井瓦斯抽采率由2005年的35.5%提高到2013年的67.35%；瓦斯抽采量由2005年的0.37億m3提高到2013年的1.34億m3，從根本上減少了礦井瓦斯涌出的來源。目前XXX南翼3#瓦斯泵站（XX泵站）也即將投入運行，屆時XXX井額定瓦斯抽采能力將達到6050m3/min。

（五）地面瓦斯抽采利用

在不斷加強井下瓦斯綜合治理的同時，XX公司著眼長遠，啟動了瓦斯綜合治理地面抽采工程,瓦斯地面抽采主要采用了以下兩種鉆井模式：

1. 地面鉆井抽采 

按照XXX生產(chǎn)部署，在XXX生產(chǎn)規(guī)劃區(qū)內(nèi)，從地面施工直井至10^#煤層，分別對各主要可采煤層實施壓裂增透工藝后，從井下巷道向壓裂區(qū)施工鉆孔并進行抽采或地面抽采壓裂區(qū)域的瓦斯，降低煤層瓦斯含量，同時達到“區(qū)域消突”目的。目前已施工132口井，壓裂2口。      

2. 地面多分支水平井抽采 

XXX與煤層氣公司合作從XXX24307工作面切眼附近，向礦井北軌大巷方向施工了兩口地面多分支水平井（包括DS01、DS02兩個主支及四個分支，總進尺3417m，其中4#煤層段主、分支水平井總長度3000米）；在XXX井下北軌大巷鉆場施工兩個對接鉆孔，分別與水平井的兩個主支對接；封閉地面孔口后，將井下對接孔聯(lián)結(jié)至井下抽采系統(tǒng)，提前抽采24307工作面煤層瓦斯，達到大范圍“預(yù)抽消突”目的。單井日產(chǎn)氣量平均15824m³/d，平均濃度在85%以上。截止目前為止，抽采時間為485d，瓦斯抽采量為767.48萬m³，占24307工作面原始煤體瓦斯含量的35%。下一步計劃在北五采區(qū)布置5口多分支水平井。

（六）“三區(qū)聯(lián)動”實施方案

地面預(yù)抽（規(guī)劃區(qū)）： 地面預(yù)抽主要是在8～10年或更長時間遠期規(guī)劃期內(nèi)，利用地面大規(guī)模鉆井群預(yù)抽煤層瓦斯，降低煤層瓦斯含量，并形成煤層氣開采產(chǎn)業(yè)規(guī)模。地面井抽采前五年能基本保持單井抽采流量的穩(wěn)定，通過長時間抽采，瓦斯含量最多下降到原始含量的40%，達到消突目的。

井上下聯(lián)動抽采（準備區(qū)）：當(dāng)?shù)孛嬉?guī)劃區(qū)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殚_拓準備區(qū)時，按照礦井生產(chǎn)銜接規(guī)劃，井下開始施工開拓準備巷道，充分利用地面抽采井在煤層中所形成裂隙、井下水平多分支對接鉆孔以及其他鉆孔，實現(xiàn)井上下聯(lián)合抽采，進一步降低煤層的瓦斯含量，達到消突目的。

順層抽采鉆孔預(yù)抽（生產(chǎn)區(qū)）：在生產(chǎn)區(qū)主要進行井下瓦斯抽采，一般對于準備區(qū)抽采效果不好的局部區(qū)域，在轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)區(qū)后必須進行補充預(yù)抽。 

三、瓦斯綜合治理情況介紹 

（一）保護層開采

XXX4^#煤在5^#煤層上部，層間距平均厚度為5.56m，在南翼一、二采區(qū)4#煤開采后，5^#煤層透氣性明顯增加，經(jīng)實測卸壓后5^#煤層瓦斯殘余量在5 m³/t左右，（原始瓦斯含量12.06 m³/t），原始瓦斯含量降低約58%。在5#煤層進行采掘活動時單產(chǎn)、單進有了大幅提升，掘進時防突敏感指標k1值最大為0.12，回采時工作面采用一進一回的“U”型通風(fēng)取代了以往兩進一回的通風(fēng)方式，從而簡化了通風(fēng)系統(tǒng)及生產(chǎn)工藝，且回風(fēng)瓦斯?jié)舛?/span>0.3%以下。由此實際數(shù)據(jù)說明開采保護層取得了非常良好的效果。根據(jù)上述成功實踐，2008年華晉公司提出了強制性開采南翼3^#、北翼2^#煤保護層的方案。

開采2^#、3^#煤層采用沿空留巷“Y”型通風(fēng)系統(tǒng)，實現(xiàn)無煤柱開采。目前在南翼施工一個3^#煤層工作面（13401工作面），初期設(shè)計三條順槽總進尺3441米，已掘進50米；北翼2^#煤層以盤區(qū)形式開采，布置有集中軌道、集中膠帶和集中回風(fēng)三條采區(qū)巷道。已形成4個2^#煤層工作面（22201、22202、22203、22204工作面）。

1.22201工作面概況

22201工作面是XXX首個保護層工作面，工作面可采走向長度1504m，面長150m，平均煤厚1.1m，下覆3 4^#煤、5^#煤層，3 4^#煤厚4.12m，與2^#煤層間距13.95m；5^#煤厚3.6m，3 4^#煤與5^#煤層間距5.56m。回采期間的瓦斯主要來源于本煤層瓦斯以及下覆3 4^#煤、5^#煤的卸壓瓦斯。工作面采用“兩進一回”Y型通風(fēng)方式，綜采采高1.5m。采用柔模進行快速充填留巷，留巷巷道寬度為4.6m，墻體寬度2.0m，留巷墻體位于采空區(qū)側(cè)。

2.22201工作面回采階段瓦斯綜合治理措施 

(1)本煤層瓦斯抽采：順層鉆孔預(yù)抽本煤層的瓦斯，在機軌合一巷和輔助運輸巷布置順層鉆孔，孔間距為6m，孔深80-140m，預(yù)抽工作面本煤層的瓦斯，達到消突目的； 

(2)下部被保護層煤層抽采：利用24208回風(fēng)巷施工順層鉆孔對22201工作面被保護層（24209工作面）進行采前預(yù)抽和采后卸壓抽采，孔深330m； 

(3)裂隙帶瓦斯抽采：利用軌道巷內(nèi)的采煤幫鉆場施工頂板走向孔，抽采裂隙帶的瓦斯； 

(4)采空區(qū)瓦斯抽采：留巷埋管抽采采空區(qū)的瓦斯。 

3.22201工作面瓦斯綜合治理效果分析

(1)采用柔摸快速充填留巷，較砌塊留巷和機械模斗快速充填留巷墻體與巷道頂板接觸嚴密，有利于頂板穩(wěn)定，減少漏風(fēng)、避免采空區(qū)瓦斯涌出。

(2)22201工作面日產(chǎn)1500t時絕對瓦斯涌出量20 m³/min左右，風(fēng)排瓦斯量在3m³/min左右,根據(jù)該面抽采數(shù)據(jù)分析，本煤層瓦斯涌出約占30%左右，下鄰近層瓦斯涌出約占70%左右。22201工作面回采時大部分瓦斯來自于下鄰近層3 4^#、5^#煤層采動卸壓瓦斯，被保護層卸壓瓦斯抽采量占工作面抽采總量的70%左右。因此須強化對下鄰近卸壓煤層瓦斯抽采與治理，特別是3 4^#煤的瓦斯治理。 

(3)高突煤層群首采層的開采，選擇薄煤層作為保護層進行開采，徹底解放主采煤層時，建議選擇沿空留巷Y型通風(fēng)方式，解決工作面上隅角瓦斯超限難題，同時必須對被保護煤層進行卸壓抽采。

(4)保護層工作面二面三巷布置，并采用沿空留巷Y型通風(fēng)技術(shù)，留巷的復(fù)用可少掘1條巷道，縮短了工作面的準備時間，可實現(xiàn)連續(xù)開采，提高煤炭資源回收率。 

(5)經(jīng)下部4^#煤層卸壓前后（裂隙帶鉆孔）抽采數(shù)據(jù)分析，22201工作面未回采前，抽采純量為9.5m³/min，22201工作面回采后，該組鉆孔抽采純量最大達25.6m³/min。因此開采保護層時，同時對被保護層采取順層孔進行卸壓抽采，能夠抽采高濃度、大流量的瓦斯，提高瓦斯的利用率，22201工作面回采期間，自2011年12月開始，被保護層抽采瓦斯量約為1271萬m³ 。 

(6)目前，22201工作面已接近收尾，實現(xiàn)2^#煤開采面積0.1845km²，原煤產(chǎn)量27.6萬噸，同時，該面下覆3 4^#、5^#煤層卸壓煤量達200.3萬噸。預(yù)計到2014年底2^#煤開采面積將達到0.325km²，原煤產(chǎn)量達到48.6萬噸，屆時已采保護層下覆3 4^#、5^#煤層卸壓煤量將達352.7萬噸。 

（二）底板抽放巷區(qū)域瓦斯治理

XXX結(jié)合煤層賦存條件和采掘巷道布置，在南三、北二、北四采區(qū)上組煤底板布置底板瓦斯抽放巷。目前已開拓6條底板抽放巷，其中：14301工作面預(yù)抽巷、南翼1#底板抽放巷、南翼2#底板抽放巷已施工完畢，并形成系統(tǒng)；截至到2014年3月底，南四1#底板抽放巷已施工70m；北二1#底抽巷停止施工；北二2#底板抽放巷已施工1112m。 

同時在已掘進的底板抽放巷內(nèi)施工了大量穿層鉆孔，對上部4^#、5^#煤層進行大面積消突預(yù)抽和掩護上部主采煤層巷道掘進。目前XXX正利用定向鉆機在北翼1#、2#底抽巷超前施工4^#、5^#煤層穿層定向區(qū)域預(yù)抽鉆孔，提前對4^#、5^#主采煤層進行大范圍區(qū)域性預(yù)抽。 

14301預(yù)抽巷施工穿層鉆孔631個，進尺41728m，抽采面積為176583m²，抽采煤量為141.3萬t。其中施工掩護14301軌道巷掘進鉆孔數(shù)為367個，進尺16697m，已掩護14301軌道掘進370m。 

南翼1#底抽巷施工穿層鉆孔702個，進尺64623m，抽采面積為214123m²，抽采煤量為171.34萬t。其中施工掩護14302軌道掘進鉆孔數(shù)為357個，進尺28159m，已掩護14302軌道掘進1115m。 

南翼2#底抽巷施工穿層鉆孔126個，進尺15785m，目前鉆孔正在施工中。 

北翼1#、2#底抽巷施工穿層鉆孔300個，進尺35205m，目前鉆孔正在施工中。 

1.北二2#底板瓦斯抽放巷

北二2#底抽巷設(shè)計長度1435m，已施工1112m，巷道規(guī)格為4.5m×3.2m,錨網(wǎng)支護，巷道布置在L5灰?guī)r中，跟6^#煤頂板掘進，6^#煤厚0.3m左右，煤層傾角5°，距離上覆5^#煤層13.12m、3 4^#煤層20.75m、2^#煤層38.3m。巷道底標高 460～ 340m。 

2.北二2#底板瓦斯抽放巷瓦斯治理措施 

(1)上向穿層鉆孔抽采：在底抽巷每15米布置一個邁步式鉆場，在鉆場內(nèi)施工上向穿層鉆孔，每個鉆場扇形布置9個鉆孔，呈扇形網(wǎng)絡(luò)布置，終孔點落在3 4^#煤層頂板，提前預(yù)抽上覆各煤層中瓦斯并消突，掩護上部煤層工作面采掘。

(2) 穿層定向區(qū)域性預(yù)抽：利用定向鉆機在底抽巷向上部5^#、3 4^#、2^#煤層施工定向區(qū)域預(yù)抽鉆孔，提前對上部煤層進行大范圍、長時間區(qū)域預(yù)抽,達到消突目的。 

（三）沿空留巷Y型通風(fēng)及瓦斯綜合治理

XXX首采4^#煤層開采時，采煤工作面采用傳統(tǒng)的“U L”型通風(fēng)系統(tǒng)，損失40m寬度的煤柱，且采煤工作面瓦斯超限現(xiàn)象頻繁，支架架尾到切頂線經(jīng)常出現(xiàn)局部瓦斯積聚現(xiàn)象，嚴重威脅著礦井的安全生產(chǎn)。為此，XXX借鑒淮南沿空留巷的技術(shù)經(jīng)驗，在24202綜采面率先試用了沿空留巷“Y”型通風(fēng)技術(shù)，在取得較好的技術(shù)應(yīng)用效果后，在24207工作面大采高條件下采用長距離沿空留巷“Y”型通風(fēng)系統(tǒng)，實現(xiàn)了回采過程中瓦斯零超限。對有效提高厚煤層綜采工作面瓦斯治理水平，有著特別重要的意義。 

目前礦井在回采的22201、24305、14301和24208工作面也繼續(xù)沿用了長距離沿空留巷Y型通風(fēng)系統(tǒng)，已成功留巷累計長度達4500余米。24207工作面已將1548米的可采長度全部實行了留巷。 

1.14301工作面概況 

14301工作面為傾斜長壁式工作面，為南三采區(qū)第一個回采工作面，工作面設(shè)計的巷道有軌道巷、膠帶巷、預(yù)抽巷。其中軌道巷、膠帶巷設(shè)計長508m（第一切眼至第二切眼）。切眼初期回采長度為220m，回采推進508m后將進入第二切眼。第一切眼至第二切眼之間所采煤層為3 4^#煤，平均煤厚4.4m，第二切眼至停采線所采煤層為4^#煤，平均煤厚2.2m。 

2.工作面通風(fēng)、瓦斯情況 

工作面采用沿空留巷“Y”型通風(fēng)方式，即軌道巷、膠帶巷進風(fēng)，風(fēng)流經(jīng)沿空留巷段至南軌1#底抽巷和南軌2#底抽巷回風(fēng)。目前，工作面配風(fēng)2500m³/min，軌道巷進風(fēng)460m³/min、膠帶巷進風(fēng)2040m³/min，回風(fēng)流瓦斯?jié)舛?/span>0.46%；工作面絕對瓦斯涌出量31.21m³/min，瓦斯抽采量19.71m³/min，利用WP-1瓦斯含量快速測定儀測得殘余瓦斯量最大為3.31m³/t，抽采率達63.15%。

3.瓦斯治理措施 

(1)區(qū)域防突措施:  選用定向鉆進鉆機和旋轉(zhuǎn)鉆進鉆機在14301軌道巷、14301膠帶巷、14301切眼施工4^#煤層、3^#煤層順層鉆孔，鉆孔間距為6-10m，孔深在30-320m之間，預(yù)抽工作面的本煤層瓦斯，瓦斯抽采量為3m³/min； 

(2)選用ZDY-4000L型鉆機在14301第一切眼后部高抽鉆場、14301軌道巷和預(yù)抽巷斜橫貫、14301預(yù)抽巷和鉆場通過逐級擴孔，施工大孔徑高位鉆孔，終孔孔徑192mm，孔深60-200m之間，鉆孔終孔端控制在工作面頂板以上6-9倍采高位置,抽采裂隙帶瓦斯，瓦斯抽采量為7m³/min； 

(3)選用ZDY-4000L型鉆機在14301膠帶巷鉆場、14301軌道巷鉆場施工裂隙帶集群鉆孔，孔徑96-192mm，孔深70～140m,鉆孔終孔端控制在工作面頂板以上6-9倍采高位置,抽采裂隙帶瓦斯，瓦斯抽采量為3m³/min； 

(4)選用定向鉆機在南三德鉆鉆場、14301工作面預(yù)抽巷、南翼1#底抽巷施工14301工作面下部5^#煤層區(qū)域預(yù)抽鉆孔，進行采前預(yù)抽，采后抽采3^#、4^#煤層的卸壓瓦斯并攔截5^#煤層的采動卸壓瓦斯，瓦斯抽采量為6m³/min。

4. 14301工作面兩個“四位一體”綜合防突措施流程圖

5.14301工作面沿空留巷充填工藝 

(1)充填材料的基本組分為水泥、粉煤灰、砂石骨料、復(fù)合外加劑和水。 

(2)采用機械充填。充填系統(tǒng)由一部HBMD-40-10-110S充填泵煤礦用混泥土充填泵輸送膏體材料，由?125mm鋼管運送到充填位置，鋼管采用快換卡箍連接固定。 

(3)留巷寬度3.5m，充填墻體寬度3.5m，留巷墻體均位于采空區(qū)側(cè)。一次充填長度3.6m，每24h充填一次。 

(4)充填工藝流程：材料運輸、移架、架后支護、清理→機械立模→鋪設(shè)鋼筋→攪拌輸送→充填→清洗泵、管路。 

6. 14301工作面沿空留巷技術(shù)效果 

(1)14301工作面（后部）在大采高條件下采用長距離沿空留巷“Y”型通風(fēng)系統(tǒng)，從實現(xiàn)了瓦斯零超限，取得了4.2米大采高沿空留巷的成功， 具有較強的實用性，能夠提高煤與瓦斯突出礦井的安全和經(jīng)濟效益，具有很好的推廣應(yīng)用前景。處于國際領(lǐng)先水平。 

(2)沿空留巷“Y”型通風(fēng)具備了無煤柱的開采條件，可以提高優(yōu)質(zhì)煤炭資源的回采率。消滅因煤柱形成的應(yīng)力集中區(qū)域，被保護層得以徹底解放，消除煤與瓦斯突出危險。 

(3)改變工作面風(fēng)流流場，取消上隅角，解決了上隅角瓦斯超限問題。 

（四）采煤工作面全方位立體式抽采

1. 24207工作面瓦斯綜合治理措施 

該回采區(qū)域為3 4^#煤合并層，工作面回采期間的瓦斯主要來源于本煤層、上鄰近層2^#煤和下鄰近層5^#煤的卸壓瓦斯。為了有效治理24207綜采工作面瓦斯，采用了本煤層順層鉆孔、上鄰近層瓦斯抽采（傾向高抽巷與大孔徑高位鉆孔、上鄰近層鉆孔、頂板走向孔）、留巷埋管采空區(qū)抽采等瓦斯綜合治理措施。通過上述立體抽采模式，24207工作面配風(fēng)量在1850m³/min情況下，回風(fēng)流瓦斯?jié)舛扔芍暗?/span>0.7%下降至0.5%，有效遏制了瓦斯超限事故的發(fā)生，取得了良好的效果。

(1)本煤層抽采：在24207軌道、膠帶巷施工本煤層鉆孔，鉆孔間距為6m，孔深為110m～130m。

(2)裂隙帶抽采： 在24207軌道巷施工頂板走向鉆孔，每組5個鉆孔，共布置75個鉆孔。

(3) 大孔徑高位鉆孔抽采：在24207回風(fēng)巷施工9個鉆場，選用ADR-250鉆機施工扇形高位鉆孔，孔徑250mm，孔深80～100m。

(4)沿空留巷埋管抽采：在膠帶巷沿空留巷墻體每隔9m埋設(shè)一根4寸鐵管，用于抽采留巷墻體內(nèi)的瓦斯。

2.24207瓦斯治理效果分析

24207綜采工作面在回采過程中瓦斯涌出量為27m³/min，風(fēng)排瓦斯量為9m³/min，瓦斯抽采量為18m³/min，瓦斯抽采率為67%。其中，本煤層瓦斯抽采量為3m³/min，裂隙帶瓦斯抽采量為5m³/min，回風(fēng)巷高位鉆孔瓦斯抽采量為10m³/min。 

四、瓦斯治理取得的成果

（一）規(guī)范了各煤層回采工作面的通風(fēng)方式。取消了工作面 “U L”通風(fēng)方式；2^#、3^#煤工作面采用兩面三巷 “Y”型通風(fēng)方式；4#煤層現(xiàn)采用一面三巷 “Y”型通風(fēng)方式，下一步24306、24104、14302等工作面將實施兩面三巷“Y”型通風(fēng)方式并逐漸推廣使用；5^#煤層采用一面兩巷“U”型通風(fēng)方式。 

（二）2011年，XXX被列為“國家瓦斯治理示范礦井”建設(shè)單位。 

（三）形成了全方位立體式的瓦斯抽采格局。利用本煤層抽采、鄰近層抽采、高（底）巷抽采、高位大直徑鉆孔抽采、頂板走向集群孔抽采、采空區(qū)埋管抽采、地面鉆井抽采、地面多分支水平井下對接抽采等多種抽采方法，形成了全方位立體式的抽采格局。 

（四）形成了以區(qū)域治理為主的瓦斯治理技術(shù)體系

1.變單一煤層開采、瓦斯治理為煤層群開采、瓦斯治理。調(diào)整開采布局和開采程序，由單一4^#煤層開采，轉(zhuǎn)向開采5#煤層，同時 把2^#、3^#作為保護層進行開采、瓦斯治理。 

2.變本煤層順層預(yù)抽為底板巷穿層預(yù)抽，利用底抽巷施工穿層鉆孔實現(xiàn)大范圍的區(qū)域性預(yù)抽消突；對有條件的塊段，實施了順層長鉆孔遞進式區(qū)域預(yù)抽消突。 

（五）樹立并逐步被XXX職工接受的瓦斯治理理念

樹立了“可保必保、應(yīng)抽盡抽”；“不掘突出頭、不采突出面”“機電管理等同于瓦斯管理、瓦斯抽放站當(dāng)作大型機房管理、局扇當(dāng)作主扇管理、鉆機當(dāng)作采機管理” ；“瓦斯超限就是事故”；“瓦斯超限事故是可以預(yù)防和避免的”； “多抽一方瓦斯，礦井就多一份平安”；“抽采是根本，通風(fēng)是基礎(chǔ)，監(jiān)測是保證”；“探水、探氣一體化”；“先抽后采、以抽保安、以用促抽” 等逐步被XXX職工接受的瓦斯綜合治理理念。  

(六)過去六年，瓦斯治理取得明顯成效。（瓦斯超限次數(shù)、鉆孔量、抽采量、抽采率、產(chǎn)量指標對比圖）