平煤六矿戊8-22310工作面瓦斯涌出来源分析

平煤六矿戊8-22310工作面瓦斯涌出来源分析

邢彦涛刘辉辉

水城县安全生产监督管理局邢彦涛

六盘水市安全生产监督管理局刘辉辉

摘要：通过对戊8-22310工作面瓦斯涌出数据分析，运用统计分析方法，对工作面瓦斯来源及构成进行分析。结果显示，采空区瓦斯涌出是工作面瓦斯涌出的主要来源，且邻近层瓦斯涌出是采空区内瓦斯涌出的主体。

关键词：瓦斯涌出；瓦斯来源；回归分析

ThestudyofGasemissionlawinPingmeiNo.6WuCoalMineNo.8-22310CoalSeam12XINGYantaoLIUHui-hui

1.ProductionsafetysupervisionandManagementBureauofShuichengxain，Shuichengxain553600，Guizhou；

2.ProductionsafetysupervisionandManagementBureauofLiupanshui，Liupanshui553000，Guizhou

Abstract：ThroughtheanalysisofgasemissiondatafromWu8-22310coalminingface，usinggasflowandemissiontheoryandlinearregression，thegasemissionlawincoalminingfaceareanalyzed，andtherelationshipbetweengasemissionincoalminingfaceandthegasemissionfromfallen-coalanddailyproduction，gasemissioningoafandcoalminingfaceadvancerate.Onthisbasis，usingstatisticanalysis，thegassourceandcompositionincoalminingfaceareanalyzed.Itisshownthatgasemissioningoafaccountsformostofproportionofgasemissionincoalminingface，andwhilegasfromadjacentseamaccountsforvastmajorityoftheproportionofgasemissioningoaf.

Keywords：gasemission；gassource；linearregression

1引言

平煤六矿位于河南省平顶山市中心西北约8km处，是中平能化集团大型骨干矿井之一，该矿生产能力350万t/年，是煤与瓦斯突出矿井。戊8煤层是该矿区域防突开采保护层，戊8-22310工作面作为一个保护层开采工作面，来自邻近层以及本煤层瓦斯涌出对正常采掘生产影响较大。为此，通过收集工作面自回采以来的通风及瓦斯涌出数据，分析戊8-22310工作面瓦斯涌出规律及瓦斯来源，为制定合理的瓦斯治理措施打下基础。

2戊8-22310工作面概况

戊8-22310工作面作为一个上保护层开采的工作面，开采过程中瓦斯涌出量大，属于瓦斯重灾区。该工作面走向长度1796m，采长177m，圈定可采储量约102万t，采用一进两回的“U+L”型通风方式，即机巷进风、风巷和专排巷回风。机、2风巷及专排巷设计断面13m。工作面通风示意图，如图1所示。考察期间戊8-22310工作面瓦斯涌出总量较大，平均涌出量达到35m/min左右，部分开采时间段瓦斯涌出总量超过40m/min，回风巷、上隅角瓦斯浓度维持在0.5%左右，专排巷瓦斯浓度相对较高平均达到1.8%左右，瓦斯涌出量相对较高。

3工作面瓦斯来源及构成分析

一般情况，回采工作面的瓦斯涌出量（Q）主要由三部分组成：Q=Qe+Qf+Qg，式中：Qe——工作面运输及回风巷道煤壁瓦斯涌出量，m/min；Qf——工作面煤壁及落煤瓦斯涌出量，m/min；Qg——采空区瓦斯涌出量，m/min。

（1）工作面运输及回风巷道煤壁瓦斯涌出量：由于平煤股份六矿戊8-22310工作面采用后退式开采，工作面运输及回风巷道的煤壁自掘进至开始回采前经过长时间暴露，一般已经超过煤壁瓦斯涌出的枯竭期，所以工作面运输及回风巷道煤壁瓦斯涌出量很低，故本文研究时对该部分瓦斯涌出量忽略不计。

（2）工作面瓦斯涌出：主要包括工作面煤壁涌出和落煤瓦斯涌出两部分。工作面涌出的瓦斯一部分经过风流直接排至回风巷，另一部分在漏风风压作用下漏入采空区。

（3）采空区瓦斯涌出：采空区内的瓦斯涌出主要包括有受采动影响的卸压邻近层以及开采层本身遗煤所涌出的瓦斯。采空区内涌出的瓦斯及由工作面漏入采空区的瓦斯，经由工作面专排巷和采空区抽采系统排出。

平煤股份六矿戊8-22310工作面的瓦斯涌出来源及排放方式如图2所示。

由图2可知戊8-22310工作面的瓦斯涌出来源主要有两个部分组成，工作面煤壁及落煤瓦斯涌出、采空区瓦斯涌出，其中采空区主要是遗煤和邻近层涌出。

3.1煤壁及落煤瓦斯涌出

戊8-22310工作面煤壁及落煤涌出的瓦斯，大部分由工作面风流直接带入至回风巷道中，但是仍有少部分瓦斯在工作面沿程漏风流的作用下带入至采空区内，为了计算煤壁及落煤的瓦斯涌出量，必须要对由工作面漏入采空区这一部分瓦斯量进行计算。根据以往统计数据的分析，可知工作面瓦斯浓度在工作面巷道内大体符合线性分布，因此取工作面漏风风流的瓦斯浓度为工作面瓦斯浓度的平均值，并且根据该矿通风数据，由工作面漏入采空区内的风量约为150m/min。由于开采强度会影响煤壁及落煤的瓦斯涌出量，且工作面风流强度会影响工作面向采空区漏风量，为了减小误差，选取产量接近平均日产量且风流稳定的时间段，对工作面煤壁及落煤的瓦斯涌出量进行统计，结果如表1所示。

根据表1统计的数据计算可得煤壁及落煤的瓦斯涌出量最333小7.82m/min，最大为10.29m/min，平均为8.93m/min。考察3期间工作面瓦斯涌出总量平均为37.36m/min，因此通过计算可知煤壁及落煤的瓦斯涌出量约占工作面瓦斯涌出总量的23.9%左右。

3.2采空区遗煤及邻近层瓦斯涌出

根据经验公式及工作面煤层厚度、日进尺、邻近层间距情况可以计算采空区遗煤及邻近层瓦斯涌出量，其中采空区长度达到172.8m后且日产量超过1500t时，采空区实测瓦斯涌出量对比情况如表2所示

从表2中可以看出，当工作面产量稳定在1500t以上时，采空区瓦斯涌出量计算值与实测值的平均相对误差为17%。综上所述，考虑采空区内瓦斯涌出的不均衡性，可认为运用该方法计算采空区各瓦斯涌出源的计算结果较可靠。

当戊8-22310工作面采空区长度达到172.8m后且采空区漏风流场基本保持一致情况下，工作面平均日产量稳定在1500t时，邻近层瓦斯涌出是采空区内瓦斯涌出的主体，约占采空区总涌出量的94.7%，采空区遗煤瓦斯涌出仅仅占采空区总涌出量的5.3%，这与戊8-22310工作面为保护层开采工作面是密不可分的。

4结论

（1）戊8-22310工作面作为一个上保护层开采的工作面，开采过程中瓦斯涌出量比较大。

（2）戊8-22310回采工作面的瓦斯涌出量主要由工作面运输及回风巷道煤壁瓦斯涌出量、工作面煤壁及落煤瓦斯涌出量、采空区瓦斯涌出量三部分组成。

（3）戊8-22310工作面煤壁及落煤瓦斯涌出仅占23.9%，采空区瓦斯涌出量约占工作面瓦斯涌出总量的76.1%，是工作面瓦斯涌出的主要来源，邻近层瓦斯涌出约占采空区总涌出量的94.7%，是采空区内瓦斯涌出的主体。

参考文献：

[1]叶青，林柏泉，姜文忠.回采工作面瓦斯涌出规律研究[J].中国矿业，2006（5）：38-41.

[2]万宝成.阳泉煤矿瓦斯治理技术[M].北京：煤炭工业出版社，1996.

[3]陈大力，秦永洋，赵俊峰等.综采工作面瓦斯涌出规律及影响因素分析[J].煤矿安全，2003（12）：7-10

作者简介：

邢彦涛（1986年-），男，河南郑州人，硕士研究生，2013年毕业于河南理工大学安全科学与工程学院，研究方向：煤矿瓦斯灾害治理，现工作于六盘水市水城县安全生产监督管理局，从事煤矿安全生产监督管理工作。