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低瓦斯矿井回采工作面上隅角瓦斯治理方案随着采掘机械化程度的不断改进，采煤新技术的不断应用，工作面推进速度逐步加快，工作面生产能力也不断提高，有效地提高了劳动生产率，但同时导致瓦斯涌出量大幅度的增加。对低瓦斯矿井实行“U”型通风的回采工作面，上隅角极易形成瓦斯积聚区，如果控制不好，很容易造成瓦斯超限现象，给安全生产带来重大隐患，如何采取安全有效的方法处理上隅角瓦斯，是目前我公司各矿亟待解决的技术问题。其产生机理如下：一般低瓦斯矿井回采工作面采用折返式“U”型通风方式，在正常情况下，风流大部分顺着煤壁进入回风巷，但工作面后方存在着一定的漏风，工作面煤壁释放的瓦斯很快被新鲜风流所冲淡和稀释，顶部煤体的一部分瓦斯涌入到采空区与遗煤一起积存于采空区后方，另一部分释放到工作面，但量很小，采空区积聚的瓦斯通过层流状态的漏风风流在工作面上隅角汇集，造成上隅角处瓦斯浓度偏高，往往容易造成瓦斯超限。通过我公司各煤矿现场对上隅角瓦斯超限防治取得的经验进行总结，结合集团公司通风部、机动部近期对阳煤集团、焦煤集团上隅角瓦斯超限防治的学习考察，提出如下意见：一、在正常配风情况下，如果回采工作面及回风流瓦斯浓度不超限，甚至基本接近为0，而上隅角瓦斯浓度较大，在超限浓度上下经常反复（1.5%），即频繁出现超限，但浓度一般也不超过2%左右，通常可采取以下几种办法及以解决：1、稳定通风系统，合理增加配风加强通风设施维护与管理，保证通风设施质量，与该工作面有关的所有风门都安设可靠的闭锁装置，在工作面正常配风的基础上适当增加100-300m3／min风量，测风员加强对工作面风量的监测，保证风量稳定，发现风量不足或过大，及时汇报调度室并进行处理。2、采用风障法向上隅角供风在工作面回风隅角支架处挂一道风障向上隅角供风稀释，风障从顶到底到帮，便于瓦斯不断扩散，采煤单位随回采及时向前挪移，派驻专职瓦检员现场盯班，随时检查瓦斯，监督风障挂设到位情况。3、加强上隅角顶板管理，强制放顶，减少控顶面积对使用锚杆支护的回采顺槽，大力推广锚杆退锚技术，使用锚索的必须拆除，防止采空区后部大面积悬顶。顶板仍不能及时垮落的，对于工作面两顺槽出现的走向长度超过5m以上的悬顶，采用循环式浅孔打眼放炮强制放顶，或加强对工作面两巷的回料管理，对工作面回风隅角超前回料，严禁滞后于采空区切顶线，减少控顶面积。也可使用快速密闭材料砌筑一道隔离墙，将两顺槽通向采空区的通道封闭。4、加强煤层注水抑制瓦斯涌出：煤层注水对瓦斯治理的作用，不仅表现在防治瓦斯突出方面，而且对降低瓦斯涌出量也表现了十分明显的效果。这是因为注水时高压水克服瓦斯压力后才是注水的有效压力，水改变了煤的力学性质，增加了煤的可塑性，降低了弹性模量，使应力分布均匀化，弹性能释放的速度变小，降低了释放的功率，水进入煤的孔隙，降低了瓦斯的排放。据兄弟单位对实行煤层注水工作面观测统计资料对比分析，上隅角瓦斯浓度平均下降了20％左右。二、上隅角瓦斯浓度较大，经常出现大大超出报警断电点以上（超2.5%），采取以上办法无法消除超限，可采取以下几种解决办法：1、安设水引射器风机这种方法是国内较早用于解决上隅角瓦斯超限的办法，即在瓦斯超限后启动水引射器风机，将瓦斯排放到回风流中稀释，主要缺点是对回采工作面工作环境影响较大，现已基本不再运用。2、应用乳化液驱动风扇装置瓦斯排放液压驱动装置由甲烷传感器、电源继电器箱、乳化液马达、防爆电磁球阀和风扇等几部分组成。其中风扇和乳化液马达为执行装置。小型风扇是用于处理综采工作面上隅角瓦斯积聚的主要设备，驱动力来源于乳化液泵站，运转状况受控于电源继电器箱。具体布置方法：将排风装置置于回风巷外侧煤壁一定高度的位置上，将风筒的入口延伸至上隅角的中心位置，风筒采用负压钢性风筒。见图1。图1上隅角瓦斯抽排装置布置示意3、安设小型移动瓦斯抽放泵对采空区瓦斯抽排主要采用瓦斯抽排风机和瓦斯抽放管路进行抽排，排放到采区回风巷进行瓦斯稀释，再利用矿井负压排至地面。瓦斯抽排风机主要用于煤矿井下含爆炸性物质(瓦斯和煤尘)环境，风机叶轮为塑料材料制成，阻燃和抗静电；风机电机安装在风机流道之外，消除了摩擦火花的产生和电气火花与乏风中瓦斯接触的机会，该机主要由YB160型隔爆电动机，外壳，前后叶轮，机座等组成。在回采工作面回风巷设置2台瓦斯抽排风机，实现“双瓦斯抽排风机”、“双专用供电电源”、“自动转换”、“自动抽排”，确保抽排工作的连续性。抽排风机前接负压管路，吸风口固定在回采工作面回风隅角顶板位置，并装设集风器，后接管路到采区回风巷。回采工作面直接抽排本煤层采空区瓦斯见图2。图2回采工作面直接抽排本煤层采空区瓦斯(1)瓦斯抽排技术能从根本上排除采空区内积聚的瓦斯，减少采空区瓦斯涌出量，消除回采工作面瓦斯积聚。(2)抽排瓦斯风机(11kW)的抽出风量为150m3／min，正常抽出瓦斯浓度在1．0％～2．5％之间，抽出瓦斯量为1.5-3.75m3／min，可以通过采区回风巷风流进行瓦斯稀释，确保混合风流瓦斯浓度在1％以下。(3)专用抽排风机产生的负压，克服了回采工作面的通风负压，采空区内的瓦斯向抽排管路吸风口流动，消除了回采工作面上隅角的瓦斯积聚。(4)瓦斯抽排风机实现了“双瓦斯抽排风机”、“双专用供电电源”、“自动转换”、“自动抽排”，确保了抽排工作的连续性，保证了采空区瓦斯抽排的顺利进行。(5)使用瓦斯抽排技术后，消除了因瓦斯超限而造成的回采工作面停产，提高了日产量。同时消除了由于瓦斯给生产带来的事故隐患，具有可观的经济效益和社会效益。