1　7506综放工作面概况及瓦斯来源分析

　　1.1　工作面基本状况

　　7506工作面位于五阳矿+600m水平75采区，地面标高882.3～895.4m，井下标高417～588m， 开采山西组下部3＃煤层。煤层赋存基本稳定，平均厚度6.45m。煤层倾角3°～5°，煤质 为 瘦煤。3＃煤层钻孔瓦斯流量自然衰减系数为0.0767/d，百米钻孔瓦斯极限排放量215m3 ， 为难抽放型煤层。该煤层上下均无有效临近层，属于单一厚煤层开采。煤层无自然发火危险 。7506工作面采用低位放顶煤开采工艺，工作面控制采高2.80m，顶煤平均厚度3.65m，全部 垮落法管理顶板。采用一进两回E型通风方式，其中运回两巷沿煤层底板掘进，运输巷全长1 420m，断面13.08m2，回风巷全长1370m，断面11.74m2，均采用梯形工字钢支护。瓦斯 排放巷（瓦排巷）沿煤层底板掘进，与回风巷内错21m布置，断面7.80m2，采用圆木梯形 棚 支护。工作面倾斜长度196m。由于7506工作面是进入该矿高瓦斯区的第一个工作面，加之矿 井涌水较大，在工作面的切眼后部设有专用瓦斯尾巷和放水系统。

　　1.2　工作面瓦斯涌出情况和来源分析

　　（1） 工作面瓦斯涌出情况。在7506工作面距离切眼464m处有一个落差3～10m左右的断层， 该断层将工作面沿走向分成了内外两部分。据工作面回采巷道掘进期间的瓦斯涌出统计数据 ，在断层的外侧瓦斯涌出量较小，当开掘到断层附近时（即1040m时），瓦斯涌出量才开始 显著增加，此后瓦斯涌出量一直较大，其绝对涌出量一般在6.0m3/min左右，最高达8.0m3/m in。由于该工作面回采巷道掘进及设备安装时间较长，煤壁经长时间暴露，瓦斯已释放了一 部分，该工作面初采时瓦斯涌出量较小，一般为4.9m3/min。当工作面回采推进8m后，开 始初次放顶煤，瓦斯涌出达到8.3m3/min。当工作面回采到20m左右时，老顶断裂，并伴随 着初次来压，瓦斯涌出量达到18.6m3/min，随后瓦斯涌出量基本上在16～18m3/min左右 ，最高曾达到21.04m3/min。

　　（2） 瓦斯来源分析。7506工作面属于单一厚煤层开采，其上下均无有效的临近层瓦斯涌出 ，因而工作面瓦斯几乎全部来自本煤层。本煤层的瓦斯涌出主要由3部分组成，即工作面移 动煤壁瓦斯涌出、采落块煤瓦斯涌出（包括放落煤炭的瓦斯涌出）和采空区遗煤的瓦斯涌出 。根据7506工作面投产以后前两个月的观测，工作面绝对瓦斯涌出量为18.9m3/min，其中 煤壁瓦斯涌出为5.3m3/min，占工作面瓦斯涌出总量的28%；落煤的瓦斯涌出量为4.6m3/ min，占24.4%，采空区遗煤的瓦斯涌出量为9.0m3/min，占47.6%。

　　2　瓦斯治理方案的确定及瓦斯抽排效果考察

　　7506综放面投产以后，绝对瓦斯涌出量一直在16～18m3/min左右，大大超出了工作面预计 瓦斯涌〖CM(22〗出量，虽然采取了调风措施，使回风巷的风量达到1200m3/min，瓦排巷风量达到470m3/ min，但工作面上隅角、回风巷和瓦排巷的瓦斯浓度仍然超过有关规定。为了保证安全生产 ，不得不采取限产措施，工作面生产被迫由原来的每日4个循环调整为1个循环。虽然采取 了这些措施，但在割、放煤过程中，上述地点的瓦斯涌出量还是超限，仍然无法保证正常生 产。经过对矿井通风系统的分析认为，进一步增大工作面风量的可能性已很小，因此决定采 取瓦斯抽放的措施，建立局部瓦斯抽排系统，以便从根本上解决该工作面的瓦斯问题。

　　（1） 抽排方案的确定。7506综放面 采空区瓦斯涌出量占到了工作面瓦斯涌出总量的47%左右，这种情况的出现主要归结于两 方面的原因：首先是五阳矿进入+600m水平开采以后，矿山 压力较大，工作面顶板破碎，维护困难，造成了顶煤放煤无法正常进行，从而使大量的块煤 遗留在采空区。其次，五阳矿3#煤层块煤的瓦斯放散速度低，而瓦斯涌出衰减却很快。

　　由于上述两方面的原因，遗留在采空区中的煤炭，长时间地缓慢释放出大量瓦斯，并 聚集在采空区内，在矿井通风负压的作用下，这些瓦斯被漏风风流带回到回采工作面，从而 造成了工作面瓦斯多处超限的情况。而反过来，由于工作面的瓦斯超限又使生产无法正常进 行，顶板状况进一步恶化，从而形成了顶板破碎—生产不正常—瓦斯超限的恶性循环。

　　本着尽量减小 对矿井整体布局和现有巷道布置的影响，充分利用已有井巷的原则，经分析比较决定利用75 06工作面尾部放水系统，建立采空区瓦斯抽排系统。

　　（2） 采空区瓦斯抽排系统。瓦斯抽放系统由抽放泵站、管路系统及附属设施3部分组 成。抽放泵站设在7506综放面尾部75-2#排水系统的放水巷内，采用SK-85型真空泵进行抽 放，泵站设有净水池、潜水泵和气水分离器等安全装置。抽出的瓦斯用299mm无缝钢管 ，经尾巷贯眼密闭到南翼材料巷，然后通过600mm胶质风筒到75-2#轨道巷，排入75总回 风巷。为了确保抽放安全和考察抽放效果，在泵站和管线上设有防回火装置、孔板流量计等 附属设备。

　　（3）抽放效果考察。该系统投入使用后，随着抽放距离的增加和抽放时间的延长，瓦斯抽 放量及抽出风量均在减少。从10月7日到12月31日，抽出风量减少21%，抽出瓦斯量减少44.4 %，抽出的瓦斯浓度由6%下降到4.2%之后，基本稳定在4%左右。同时，采空区瓦斯抽放量 与工作面风排瓦斯的比例随着工作面推进长度的增加也逐渐下降。上述情况说明，随着工作 面的推进，采空区逐渐压实，采空区抽放的作用逐渐减小。采空区尾部抽放负压使得工作面 和采空区之间的压差发生了变化，采空区的瓦斯不再涌入工作面，而是进入了抽放系统。抽 放系统投入运行以后，工作面回风流的瓦斯浓度由原来的1%降为0.77%，瓦排巷的瓦斯浓度 由原来的3%降为1.5%，上隅角的瓦斯浓度由2.5%降为0.9%。实现了正规的四循环作业，工作 面顶板破碎的情况也得到了改善，工作面的绝对瓦斯涌出量也由18m3/min降为了12.8m3 /min。这一情况还说明,综放面的瓦斯绝对涌出量不是恒定不变的,而是与生产技术条件 及通风方式密切相关。

　　抽放系统前后共运行了2340h，从采空区抽出瓦斯41.12万m3。工作面推进200m以后 ，由于采空区压实，抽出的瓦斯浓度降低，抽风量减小，采空区抽放的作用逐渐减小，加之 工作面瓦斯已经控制在有关规定的范围之内，所以抽放系统停止运行。随后工作面进入正规 循环，直到该工作面全部采完。

　　3　结论

　　（1） 对于无有效临近层的单一厚煤层综放工作面，瓦斯涌出主要取决于移动煤壁、工作面 落煤及采空区遗煤。

　　（2） 综放工作面瓦斯绝对涌出量和工作面的生产状况密切相关，在增大工作面风量不能冲淡工作面瓦斯的情况下，应当建立瓦斯抽排系统。

　　（3） 瓦斯抽排系统应结合工作面的实际巷道布置情况，因地制宜，尽量利用已有的井巷设施。

　　（4） 对于瓦斯涌出主要来源于采空区的综放工作面，建立采空区瓦斯抽排系统能够改变采 空区和工作面两侧的风压差，降低工作面的瓦斯浓度。

　　（5） 综放面的瓦斯绝对涌出量不是恒定不变的,而是与生产技术条件及通风方式密切相关 。