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[接上页] 4.采空区埋管抽采瓦斯技术 首采层沿空留巷工作面的上、下邻近煤层距首采关键卸压层很近,由于近距离邻近卸压煤层涌出的瓦斯量大,工作面采用埋管抽采作为防止采空区瓦斯大量向工作面涌出的辅助措施。工作面在巷旁充填体施工过程中,每间隔10m预留一直径不小于150mm抽采管道,通过三通和连接管接入采空区抽采管道上,在每一分支管道上设置一个闸阀,通过闸阀控制同时埋管抽放的数量,在留巷内保持6-8个采空区抽采管道与埋管抽采主管道连通,抽放口与工作面的距离20~80m之间;其它的采空区抽采管道的闸阀关闭,当工作面瓦斯涌出量大或瓦斯涌出异常时,通过控制采空区埋管抽采管道口的数量和开启程度控制采空区瓦斯抽采量和抽采瓦斯浓度。沿空留巷Y型通风工作面,可通过工作面上、下进风巷风量和留巷段埋管抽采量的调节,将留巷排放瓦斯的浓度合理控制在安全值以下。因此,Y形通风对瓦斯管理具有很大的灵活性。 四、主要技术特点 本项技术在新型充填材料和充填工艺、强采动影响条件下的留巷支护和快速构筑充填体关键技术上实现了突破,在充填材料远距离输送系统新设备研发和机械化快速构筑充填墙体工艺系统上实现了集成创新,有效地解决了高瓦斯低透气性煤层安全高效开采技术难题。其主要特点有: 一是实现了煤与瓦斯安全高效共采,实现了瓦斯抽采浓度、抽采效率最大化; 二是采用Y型通风方式,消除了采煤工作面上隅角瓦斯超限隐患; 三是利用沿采空区留巷巷道,施工顶、底板穿层钻孔,抽采临近层或被保护层卸压瓦斯,可以节省大量瓦斯抽采钻孔工程,解决低透气性煤层群瓦斯先抽后采问题,真正实现煤与瓦斯共采; 四是沿空留巷无煤柱开采,可以多回收区段煤柱8~20m,提高回采率5%~8%; 五是充填留巷作为瓦斯治理巷道,节省至少两条岩巷,降低了掘进成本和矸石排放量,留巷继续服务下一个邻近工作面,少掘一条煤巷,简化开采布局和采区巷道系统; 六是Y型通风条件下,工作面可以降温3~5℃且作业人员均在进风流中工作,大大改善作业环境,有效解决深井开采的热害问题; 七是抽采的瓦斯浓度高,可直接高效利用,实现节能减排,瓦斯利用成本大大降低,实现煤矿安全高效生产和环境保护的和谐发展。 五、无煤柱煤与瓦斯共采技术适用条件 (一)开采煤层适用条件 薄及中厚煤层;倾角0~25°;顶板为中等稳定以上;单一或煤层群开采;顶板稳定性较差的工作面走向长度小于或等于1500m,顶板稳定工作面采用加固措施后,工作面走向长度可适当延长至3000m左右。 (二)采区巷道布置方式 Y型通风系统巷道布置要求在采煤工作面开切眼侧构成回风系统,根据采区巷道布置条件的,归纳起来主要有以下两种: 1.利用边界回风巷道构筑Y型通风。在采区边界布置一条回风上山,采区各工作面在切眼位置施工回风联巷与边界回风上山连通,形成Y型通风道,见图5。 图5Y型通风系统(略) 2.改造现有的巷道系统,利用相邻工作面提前开掘的巷道和联络巷与拟采用沿空留巷Y型通风开采的工作面形成二进一回的通风系统。 |