摘要：针对开采高瓦斯煤层群条件下工作面回采过程中上邻近层瓦斯涌出量大问题，采用高低位抽采巷共同抽采煤层原始瓦斯和卸压瓦斯，实现瓦斯治理的多重功效，具有重要的经济、社会意义。
关键词：高低位抽采巷；合理布置；控制瓦斯
煤矿安全生产是煤矿行业中的重要环节，近年来，煤矿瓦斯事故时有发生，给煤矿安全生产带来了巨大的安全隐患。加强煤矿瓦斯治理工作，减少安全隐患，是煤矿行业发展过程中的重点内容。随着开采技术的不断提升和开采深度的不断深入，瓦斯治理工作的难度也相应加大，只有依靠科学、合理的瓦斯治理技术，根据现场实际情况，积极采取瓦斯治理措施，改善通风条件才能杜绝瓦斯事故的发生，促进安全生产稳步发展。阳煤集团平舒公司15#煤层工作面瓦斯主要来源于本煤层和上邻近层，由于缺乏有效的瓦斯治理手段，15#煤层上邻近层采动卸压瓦斯涌出一直得不到有效控制，严重制约工作面推进速度，威胁作业人员的安全。
1 顶板低位抽采巷瓦斯治理理论基础
煤层开采后，上邻近层卸压瓦斯的流动是一个连续过程：卸压瓦斯以扩散的形式从煤体中解吸流入煤岩体周围的采动裂隙中；在抽采负压的作用下，卸压瓦斯以渗流的形式沿采动裂隙流入抽采钻孔或巷道中，煤岩体周围的采动裂隙成为瓦斯流动的通道。
将瓦斯抽采钻孔或巷道布置在采动裂隙发育且能长时间保持的区域内，有利于抽采上邻近层卸压瓦斯。
2 工作面概况
15106工作面位于矿井二水平东区北翼，走向长980m，倾斜长200m，煤层平均倾角6°，煤厚3.16m，标高+695.3m～+763.2m，煤层埋藏深度488.3m～498.1m。工作面东部为尚未开采的15110工作面，西部为回采完毕的15104工作面，北部（切巷）距矿界38m，南部为二水平东翼南回风巷、东轨道巷、东胶带巷、东回风巷。
工作面老顶为砂质泥岩，平均厚度9.05m；直接顶为K2下灰岩，平均厚度2.32m；老底为细粒砂岩，平均厚度4.34m，直接底为砂质泥岩，平均厚度3.30m。
工作面进风巷、回风巷、切巷均沿15#煤层顶板掘进。走向高抽巷沿K4石灰岩下部的11#煤的顶板掘进，水平布置在回风巷内侧30m（净煤柱），下距15#煤层间距平均为39.4m，顶板距81#煤平均21.89m位置；剩余80m按6°下坡掘进，走向高抽巷掘进至终端底板距15#煤顶板垂距掌握在24.4m。顶板低位抽采巷布置在距15#煤顶板上部垂距5～7m的砂质泥岩中，水平布置在回风巷内侧1.5m（净煤柱），深入切巷采帮以里2m，并与切巷15#煤顶板垂直贯通（断面约6m2）。
工作面采用综合机械化一次采全高的采煤工艺，采高控制在3.2m，截深为0.8m，采用全部垮落法管理顶板。
3 顶板低位抽采巷下向穿层钻孔设计
15106回风巷掘进期间采用穿层钻孔预抽煤巷条带煤层区域瓦斯的防突措施，即在顶板低位抽采巷施工下向穿层钻孔，钻孔按照5m×3m、5m×5m（倾向×走向）布置，设计施工214组，单组施工14个钻孔，每组工程量225m，共计48150m，钻孔控制煤巷及其两帮轮廓线外15m范围内煤层。
4 顶板低位抽采巷瓦斯预抽及回风巷掘进期间瓦斯情况
15106顶板低位抽采巷掘进期间配风500m3/min，回风瓦斯浓度最大值0.8%，平均风排瓦斯4.0m3/min，累计风排瓦斯量259.2万m3、抽采瓦斯60.91万m3，支总平均抽采量0.94 m3/min，单组平均抽采量0.001m3/min，浓度2.2%。
15106回风巷原始瓦斯含量12.84m3/t，掘进期间实测残余瓦斯含量7.27m3/t，区域验证K1值0.23～0.34mL/g.min1/2，钻屑量S值2.7～3.3kg，掘进期间回风配风量500m3/min，瓦斯浓度最大值0.55%、涌出量2.75m3/min，巷道平均月进度130m。
5 工作面瓦斯治理措施
①通风：工作面采用“U”型通风方式②邻近层瓦斯治理：采用高抽巷抽采邻近层的卸压瓦斯。通过两路直径800mm管路，利用地面抽采系统进行瓦斯抽采③本煤层瓦斯治理：采用两巷顺层钻孔抽采措施，进、回风巷各通过一路直径380mm管路，利用地面抽采系统进行瓦斯预抽④ 采空区瓦斯治理：采用顶板低位抽采巷抽采措施，顶抽巷口封闭埋设一趟直径800mm的抽采管路，利用井下低负压大流量（600m3/min）移动抽采泵抽采。
附图如下：
6 工作面瓦斯治理效果
15106工作面初采期间配风量2548m3/min，回风巷风量2044m3/min，平均瓦斯浓度0.4%，上隅角瓦斯浓度0.32%，风排瓦斯量8.12m3/min，本煤层平均抽采量3.30m3/min，邻近层平均抽采量12.21m3/min，顶板低位抽采巷抽瓦斯浓度0.73%，混合量550m3/min，抽采量4.65m3/min。
工作面总瓦斯涌出量28.30m3/min，抽采量20.17 m3/min，抽采率71.29%，初采期间平均日产量2023.3吨(每日工作面推进2.05m)，相对瓦斯涌出量20.14m3/t。
15106工作面回采期间平均瓦斯浓度0.4%，上隅角瓦斯浓度0.34%，风排瓦斯量7.45m3/min，本煤层平均抽采量3.29m3/min，邻近层平均抽采量60.51m3/min，顶板低位抽采巷抽浓度1.78%，混合量653.9m3/min，抽采量10.75m3/min。
工作面总瓦斯涌出量82.00m3/min，抽采量74.55m3/min，抽采率90.94%，回采期间平均日产量4431.63吨(每日工作面推进4.49m)，月产量13.29万t，相对瓦斯涌出量26.64m3/t。生产期间，上隅角风向向里，无任何瓦斯积存现象。
7 抽采效果评价
15106工作面通过运用高低位抽采巷道共同抽采方法来同时抽采煤层原始瓦斯和卸压瓦斯，安全生产状况得到极大改善，实现了工作面的安全、高效回采。
8 结论
通过合理布置高低位巷道层位及抽采参数来有效掩护回风顺层条带实现消突，同时在形成回采工作面后，控制上邻近层采动卸压瓦斯涌出，治理回采工作面上隅角瓦斯，实现瓦斯治理的多重功效，降低了工作面风流瓦斯浓度，提高瓦斯抽采量和抽采率、工作面推进效率和资源利用率，提升了矿井经济和综合效益。
参考文献：
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