风排瓦斯量对抽采达标效果评判影响分析.pdf

6 2 童 始蒺 科技 2 0 1 6 年 第 2 期 风排瓦斯量对抽采达标效果评判影响分析 刘松 郑煤集 团公 司超化 煤矿 ，河南 新 密 4 5 2 3 8 5 摘 要 煤巷掘进工作面施工至厚煤层、高瓦斯区域进行抽采达标效果评判时，以单一抽采瓦斯量进行计算，会造成评判 效 果严重 失真 ，而以抽排 瓦斯量进行 计算会使 计算结果接 近实际情 况，本文主要 以风排 瓦斯量和抽采瓦斯量进 行对比分析 ， 得 出风排 瓦斯量对抽采达标效果评判的影响程度 、 。 关键词风排抽采效果评判 中图分类号T D7 1 2 ． 5 3 文献标识码B d o i 1 0 ． 3 9 6 9 Q．i s s n ． 1 0 0 5 2 8 0 1 ． 2 0 1 6 ． 0 2 ． 0 2 8 Anal ys i s of t he e f f e c t of t he amou nt of g a s dr ai nag e by t he v e nt i l a t i o n o n t he e va l ua t i on dr a i n i n g s t a nda r d e f f e c t Li u S o ng Z h e n g Me i g r o u p c h a o h u a c o a l mi n e ， H e n a n X i n mi 4 5 2 3 8 5 A b s t r a c t C o a l r o a d h e a d i n g f a c e i n t h i c k s e a m c o n s t r u c t i o n t o h i g h g a s d r a i n a g e a r e a wh e n j u d g i n g c o mp l i a n c e e ff e c t ， i n a s i n g l e e x t r a c t i o n g a s a mo u n t i s c a l c u l a t e d ， i t wi l l c a u s e s e r i o u s d i s t o r t i o n e ff e c t j u d g e ， wh i l e p u mp i n g g a s a mo u n t i s c a l c u l a t e d t o ma k e t h e c a l c u l a t i o n s p l u s c l o s e t o t h e a c t u a l s i tua t i o n ， the p a p e r ma i n l y V AM v o l u me a n d t h e a mo u n t o f g a s d r a i n a g e c o mp a r a t i v e a n a l y s i s ， t h e a mo u n t o f v e n t i l a t i o n a i r me t h a n e d r a i n a g e s t a n d a r d s i mp a c t o n t h e e f f e c t of e va l ua t i o n． Ke y wo r d s w i n d r o w d r a i n a g e e ff e c t j u d g e 厚煤层 、高瓦斯区域煤层瓦斯储存量大，为使 掘进区域抽采达标 ，确保工作面安全生产 ，单纯以 抽采量计算抽采达标效果 ，不但会使抽采时间长， 钻孑 L T程量增加 ，而且造成煤巷掘进施工周期长， 影响矿井正常生产 ，为此通过对钻孑 L 施工期间的风 排瓦斯量和抽采瓦斯量进行统计分析，得出抽采达 标区域实际煤层瓦斯抽排量 ，准确掌握抽采达标区 域煤层瓦斯赋存情况，确保工作面安全生产 _ l 、 、 。 l 抽采达标 区域煤层瓦斯地质情况 3 1 0 3 1 下 付 巷 主 要 施 工 层 位 为 二 1 煤 层， 煤 层走 向 1 7 5 。，倾 向 2 6 5 。，倾 角 5 。，煤 厚 2 3 ～ 2 4 m。施工前方 2 4 m与 3 1 0 0 1 运煤联巷贯通， 施1 二 范围内无断裂构造。通过在巷道迎头施工超前 探测钻孑 L ，抽采达标区域煤炭储量为 1 6 9 6 5 t ，原始 煤层 瓦斯含量 为 6 ． 1 3 ～ 9 ． 3 4 m ／ t ，瓦斯储量 1 3 2 3 2 7 m ，平均原始煤层瓦斯含量为 7 ． 8 m ／ t ，现场解吸情 况 为 3 mi n解吸 7 2 ～ 9 6 ml ，3 0 mi n解吸 2 6 6 - 3 7 2 m l ， 收稿 日期2 0 1 5 1 0 2 7 作者简介刘松 1 9 8 7 一 ，男，河南商丘人，本科学历，现任 郑州煤炭工业 集团 有限责任公司超化煤矿防突科技术员。 Q 3为 0 ． 2 4 ～ 0 ． 2 5 ml ／ g ，Q 3 0为 0 ． 6 9 ～ 0 ． 9 7 m l ／ g ，从测 试数据和实验室煤样分析本区段煤质松软，解吸量 大 ， 煤层中瓦斯易于释放。 2 钻孑 L 设计及施工 在 3 1 0 3 1 下付巷巷道迎头设计施T顺层钻孔 5 9 个，采用 Z Y - 4 0 0 0型钻机和 7 3 m m三棱钻杆钻进 ， 钻孔控制 3 1 0 3 1 下付巷巷道轮廓线上帮 1 0 m，轮廓 线下帮 1 5 m 范围 内的煤 层 ，每组钻孑 L 控制全煤厚 ， 钻孑 L 设计见图 1 。 3 钻孔施工期间风排和抽放瓦斯量情况 3 ． 1 数据统计要求 风排瓦斯量在钻孔施工位置下风侧 1 0 m位置 处安装瓦斯传感器，检测打钻地点回风流中瓦斯涌 出浓度 ，数据每一小时计量一次 ，取一小时内的平 均值，每天安排专人 8 点班对打钻地点风量进行测 量 。 抽放瓦斯量每天 8 点班安排专职抽放人员对 打钻地点抽放管路孔板进行测试 ，记录抽放管中浓 度 、负压和流量情况。 2 0 1 6 年第 2 期 童 娃茬 料披 6 3 a 平面图 b剖 面图 图 1 3 1 0 3 1 下付巷钻孔设计平剖 面图 3 ． 2 风排 瓦斯量统计情况 通过对风量和瓦斯传感器瓦斯浓度监测， 6月 1 2日～ 6 月 2 4日共风排瓦斯 2 6 5 0 2 m ， 如表 1 、 图 2 。 表 1 风排瓦斯量统计表 日期 6 ． 1 2 6 ． 1 3 6 ． 1 4 6 ． 1 5 6 ． 1 6 6 ． 1 7 6 ． 1 8 日风排瓦 斯量 m 2 2 8 5 2 1 4 1 2 2 7 1 2 4 2 2 2 7 9 9 2 5 4 0 2 6 0 7 日期 6 ． 1 9 6 ．2 O 6 ．2 1 6 ． 2 2 6 ．2 3 6 ． 2 4 合计 日风排瓦 斯量 m3 2 0 2 0 1 7 7 0 1 4 0 7 1 5 2 3 1 4 6 6 1 2 5 0 2 6 5 0 2 1 目 6月1 3 口 6 月 1 4 目 O 月 1 5 H 6 月 1 6 日 6 月 1 7 日 6 月1 8日6月1 9 目 6 2 0 目 6 月 2 1 日 6 月 2 日 6 月 2 3 日 6 月2 4H 日羽 一日风 l _ ， 图 2 风排 瓦斯 量统计图 3 ． 3 抽采瓦斯量计量情况 通过每天对抽放管孔板进行 测量 ，6 月 1 2日 6 月 2 4日共抽出瓦斯 9 9 9 5 m3 ，如表 2 ，图 3 。 表 2 抽采瓦斯量统计 表 日期 6 ． 1 2 6 ． 1 3 6 ． 1 4 6 ． 1 5 6 ． 1 6 6 ． 1 7 6 ． 1 8 瓦斯排 量 m 2 0 2 5 2 1 6 6 0 6 8 0 5 9 0 5 4 2 5 4 0 日期 6 ． 1 9 6 ． 2 0 6 ．2 1 6 ．2 2 6 ． 2 3 6 - 2 4 合计 瓦斯排 量 m 8 7 6 1 1 6 8 1 l 7 2 9 2 3 7 6 8 9 1 2 9 5 5 5 日 ■ ／ ＼ ／＼＼ ／ ． ／ ’ 厂 ／ H刑 目 “打■ L 图 3 抽 采瓦斯量统计 图 4 残余煤层瓦斯含量测试情况 6 月 2 4日在 3 1 0 3 1 下付巷巷道迎头施工残余瓦 斯含量测试钻孔 3 个 ， 残余煤层瓦斯含量分别为5 ． 9 2 m ／ t 、5 ． 7 8 1 2 1 ／ t 和 5 ． 6 5 m ／ t ，平均残余煤层瓦斯含量 为 5 ． 7 8 1T I ／ t 。 5 抽采达标计算 5 ． 1 以单一抽采量计算 6月 1 2日～ 6月 2 4日共抽采煤层瓦斯 9 5 5 5 m ， 经计算煤层平均残余瓦斯含量为 7 ． 2 4 m 3 ／ t 。 5 ． 2 以抽采和风排瓦斯量计算 6 月 1 2日 6 月 2 4日共抽排煤层瓦斯 3 6 0 5 7 m ， 经计算煤层平均残余瓦斯含量为 5 ． 6 7 ／ t 。 6 数据分析 风排瓦斯量是抽采瓦斯量的 2 ． 7 7倍。 1 以单一抽采量计算，残余煤层瓦斯含量 计算值较实测残余煤层瓦斯含量实测值大 1 ．4 6 m3 R ， 误差为 2 5 ． 3 ％；以抽排瓦斯量计算 ，残余煤层瓦斯 含量计算值较实测残余煤层瓦斯含量实测值小 0 ． 1 1 r l l ／ t ，误差 为 1 ． 9 0 ％t 、 。 2 抽采达标评判单元 内煤层属于较厚煤层 2 3 ～ 2 4 m，煤质松软，并且受周边巷道 3 1 0 0 1 运煤联巷 、3 1 0 0 1 运煤联巷车场 、3 1 0 0 1 回风联巷 和 3 1 皮带下山 影响，部分煤层 已卸压 ，使煤层 透气性较好，瓦斯更容易随打钻风排释放。 7 结论 对较厚煤层区域进行抽采达标评判时，以单一 抽采瓦斯量进行计算会造成抽采达标计算结果失 6 4 童 撼茬 针 技 2 。 1 6 年 第 2 期 上接 第 6 1页 回采时间 3 0 d 。 3 ． 5 巷道底板钻孔卸压措施 巷道底板出现较大裂缝或起鼓现象，并伴随附 近煤体发生较显著的 “ 煤爆”现象。要在工作面 两顺槽 的内帮底板 ，沿巷道走 向，在底板起鼓并 向两侧延伸 2 0 m地段施工一排卸压钻孔，钻孔直 径 9 4 m m，钻孔间距 0 ． 5 m，孑 L 深 1 5 m，钻 孔俯角 8 0 。 ，实施大直径底板钻孑 L 卸压措施 图2。 图 2底 板 卸 压 钻 孔 布 置 示意 图 3 ． 6 超前顶板预裂卸压措施 在工作面胶带和轨道顺槽内帮沿工作面推进方 向超前 5 0 m以外 ， 每隔 l O m各布置一组 3 个钻孔 图 3，钻孔向工作面方向倾斜 ，仰角分别为 7 5 。 、 5 5 。、3 5 。。炮眼直径 6 5 mm，钻孔深度以达到第 一 层基本顶砂岩 2 ／ 3垂深为原则，6个孔应布置在 同一平面内。确保炸药完全装入基本顶砂岩层内， 每组连线方式采用串联。采用矿用乳胶炸药 ，每孔 装药 1 5 ～ 3 0 k g 逐步尝试效果 ，炮眼装药后 ，用 炮泥封孔 ，实施顶板深孔预裂爆破，以消除基本顶 周期来压对煤层的冲击。 钻孔 布置平面示意 图 剖面示意 图 图 3 顶板深孔预 裂爆破卸 压措施孔 布置 图 4 结论 通过多种技术手段防治，不但消除了瓦斯本身 内能，降低常规煤与瓦斯突出的危险性 ，而且还破 坏准备和激发煤与瓦斯突出的条件，防止煤与瓦斯 突出提前发动或低指标成灾 ，保证了矿井的安全。 【 参考文献 】 [ 1 ] 李铁 郝相龙 ． 深部开采动力灾害机理与超前辨识 [ M] ． 中国矿业大学出版社 ， 2 0 0 9 [ 2] 李铁 蔡美峰 工金安 ． 深部开采冲击地压与瓦斯相 关性的探讨 [ J ] ． 煤炭学报 ， 2 0 0 5