?1 矿井工作面概况

?晓南煤矿1980年投产，设计生产能力为90万t/a，经改扩建后，设计生产能力为150万t/a，现实际生产能力稳定在240万t/a以上，现有W₂、 W₃共2个采区。我矿于2002年引进法国DBT公司刨煤机系统在W₃409工作面首次安装使用，W₃410是我矿使用刨煤机生产的第二个工作面。W₃410工作面位于西三采区北部，南侧为W₃409工作面采空区，北侧为W₃411工作面（尚未开拓），西为W₃二期412工作面（尚未开拓），东部以F _23-1号断层为界与西三采区二期相邻；下部为7－2号煤层，层间距在26～30m之间，上部为2号煤层（不可采）。该工作面走向长795m，倾斜宽215m。工作面开采的是4－2号煤层，煤层厚度1.03～2.5m，平均1.77m，东部薄，向西逐渐增厚。煤层倾角3°～10°，煤质为长焰煤。绝对瓦斯涌出量为30 m³/min，煤尘具有爆炸性，“U”型通风方式，全部陷落法管理顶板。

?2 W₃410回采工作面瓦斯涌出特点

?通过对W₃410工作面的现场测定和计算，可以得出工作面瓦斯的涌出特点。

?（1）上隅角瓦斯偏高。刨煤机工作面由于采高小，工作面通风断面相对综采面要小得多，工作面后方存在着一定的漏风。通过实测，工作面中部风量只有回风顺槽风量的70％～80％，说明工作面向采空区的漏风量是很大的。工作面落煤及煤壁的涌出的瓦斯一部分很快被新鲜风流冲淡、稀释，一部分随漏风流涌入到采空区；同时，遗煤及邻近围岩的瓦斯也积存于采空区中。采空区内的瓦斯在雷诺数很小的层流状态下，随漏风流运移积聚在工作面上隅角一带，造成上隅角处瓦斯浓度偏高。

?（2）采空区瓦斯涌出量较大。在采动应力影响下，采空区2侧煤层（煤柱）破坏后释放出的瓦斯（呈缓慢涌出状态）涌入工作面采空区，一般认为应力影响区在工作面以外的15～25m内；上邻近层瓦斯随顶板冒落破坏后，沿顶板卸压角以外的冒落带、裂缝带、弯曲下沉带急剧涌入工作面采空区；下邻近层其三向应力状态变为二向应力状态，根据材料力学原理，就要向上产生应变，产生弯曲破坏（表现为底鼓），其吸附状态下的瓦斯就会解吸成游离状态下的瓦斯，涌入工作面采空区。可以认为：工作面的瓦斯来源有3个：开采层、邻近层和采空区遗煤。由于生产过程中邻近层和遗煤瓦斯均是通过采空区涌向工作面的，因此，可以认为工作面的瓦斯涌出来源分为2个：开采层和采空区。

?根据W₃410刨煤机工作面老顶初次垮落前后的瓦斯涌出量实测资料计算：开采层的瓦斯涌出量为15.48 m³/min，占工作面瓦斯涌出量的51.65％，采空区瓦斯（邻近层和采空区遗煤）涌出量为14.49 m³/min，占工作面瓦斯涌出量的48.35％。