采空区密闭墙前瓦斯积聚抽放处理技术研究

关键词：采空区；抽放 ；密闭墙；瓦斯积聚 
1.概述
某矿是一座设计年产90万吨的矿井，近年来随着矿井不断地向深部延伸，瓦斯涌出量也成倍增长。矿井浅部靠近回风井区域已多为采空区，由于巷道开口多为沿煤层底板掘进，当回采工作面回采到停采线之后，由于回采动压影响，巷口顶部煤体被破坏，顶板破碎产生裂隙，如在此建密闭墙，即使工程质量提高，但采空区漏风仍然会从顶板破碎煤体中漏出。由于矿井负压的增大，在矿井风量上升的同时，也造成采空区瓦斯逐渐运移到采煤工作面回风侧的密闭墙处，易造成密闭墙前瓦斯积聚。
2.治理方式
2.1 导风筒稀释
使用导风筒引导风流来稀释密闭墙前瓦斯可以说是最直接、最节约的一种方式，但因巷道布局及风量分配等原因，其使用受到限制，如3218、3218付巷道（见图1）的密闭瓦斯积聚处理问题。这种方法虽然解决了密闭墙前的瓦斯问题，但采空区漏风所带出的高浓度瓦斯并未减少，矿井风排瓦斯量有增无减。
2.2加厚密闭墙
原有永久密闭墙采用砖、料石结构，墙厚1米。为处理墙前瓦斯大这一问题，曾先后在3208、3212、3212付巷等地点采用加厚密闭墙来解决瓦斯问题（在夹层间捣黄土或用水泥浇筑），但由于施工密闭墙施工顶部时，封顶比较困难，造成密闭墙顶部仍然处于松散状态，漏风问题并未真正解决。采用加厚密闭处理瓦斯积聚，效果并不明显。

如果将密闭墙紧靠巷口建筑，虽解决了墙前瓦斯积聚问题，但会造成密闭墙下风侧有2—3米的瓦斯带，安全隐患并未消除。
2.3快速密闭材料封闭
快速密闭主要应用于煤矿井下巷道的密闭和永久闭墙的堵漏。其产品由类似聚胺脂的A、B两组成份组成，分别置于两个压力容器中。当喷枪工作时，两种组分在各自容器内的压力推动下，按比例混合反应后喷出，短时间内形成硬质泡沫固化物，当其附着于物体表面时，起到密闭作用。但由于价格昂贵且使用条件限制较多（必须在无淋水的地点、密闭墙与巷道结合处必须清理干净等），且操作过程中A、B罐调节压力不宜掌握，仍会造成密闭不严。
3.4 抽放方法
3219巷开口施工时， 因3218正巷、付巷墙前瓦斯积聚量大，严重威胁着3219巷安全施工，3219巷开口处瓦斯最高达时达2%。为解决这一难题，我们决定采用抽放方法。
密闭墙处的瓦斯浓度显著降低，同时现场3219施工处的瓦斯浓度也明显降低， 保证了3219工作面安全施工。
3.建议与结论
1.在今后设计中，盘区运输巷应尽可能沿煤层顶板布置，回采巷道在沿煤层顶板开口后，再转入底板掘进，确保回采之后，密闭墙处的顶板仍不被破坏。
2.对于采空区密闭，要继续加强研究，努力提高密闭墙施工质量。
3.使用抽放方法处理密闭墙前瓦斯，对于单系统抽放矿井，采空区抽放管路并网后，势必会降低本煤层抽放钻孔负压和矿井抽采浓度。对于采空区抽放还需进一步深入研究，调整好两者之间的关系。建议有条件的矿井增设一套专用抽放系统，选用低负压、高流量抽放设备，对采空区进行抽放。
4.建议利用现有抽放系统，在采空区密闭墙处安设抽放管路，对采空区进行抽放，以降低采空区漏风带入总回的瓦斯涌出量，降低风排瓦斯压力，提高风量利用率。