相邻工作面采动影响下瓦斯预抽钻孔封孔技术研究.pdf

第4 5 卷第 1 2 期 2 0 1 7年 1 2月 煤 炭科 学 技 术 Co a l S c i e nc e a nd Te c hn o l o g y Vo 1 ． 4 5 D No ．1 2 2 01 7 相邻工作面 采动影 响下瓦斯预 抽钻 孑 L 封 孑 L 技 术研 究 樊 正 兴 中煤科工集 团重庆研究院有限公司 ， 重庆4 0 0 0 3 7 摘要 为解决余吾煤业井下瓦斯预抽钻孔抽采瓦斯浓度低的问题 ， 对该矿不 同巷道预抽钻孔抽采浓 度进行 了调查分析 。认为相邻的回采工作 面采动影响对巷道 内预抽钻孔抽采 瓦斯 浓度 的影响最大 采用理论分析和现场实测相结合的方法 ， 研 究得 出采动影响 区域预抽钻孔抽采瓦斯浓度低的原因为 采动影响范围内， 受应力增高影响， 巷道 围岩松动 圈厚度增 大， 预抽钻孔 封孔 时封孔注浆段 没有避开 围岩松动 圈， 所注浆液沿裂隙泄露， 造成封孔失效 。针对采动影响区域 ， 提 出了增加封孔深度 、 减小封 孔长度的新型封孔方法。实践证 明 采用新型封孔方法 ， 受采动影响巷道 瓦斯预抽钻孔的抽采浓度 明 显提升 ， 接近 8 0 ％钻孔的抽采瓦斯体积分数能达到 3 0 ％以上 ， 体积分数在 3 0 ％以上 的钻孔 占比将近 原来的 1 0倍 。 关键词 煤层瓦斯预抽 ； 松动圈； 采动影响 ； 瓦斯抽 采 中图分类号 T D 7 1 2 文献标志码 A 文章编号 0 2 5 3 2 3 3 6 2 0 1 7 1 2 0 l l 4 0 7 S t u d y o n h o l e s e a l i n g o f p r e d r a i n a g e b o r e h o l e s i n i n f e c t i o n z o n e s o f ne a r by c o a l f a c e m i n i ng F AN Z he ng x i n g C h o n g q i n g R e s e a r c h I n s t i t u t e ， C h i n a C o a l T e c h n o l o g y a n d E n g i n e e r i n g G r o u p ， C h o n g q i n g 4 0 0 0 3 7 ， C h i n a Abs t r ac t I n o r de r t o s o l v e t he l o w d r a i n e d g a s c o nc e n t r a t i o n pr o b l e m fro m t h e g a s p r ed r a i n a g e b o r e h o l e i n t h e i n ／ de l ’g r ou n d mi n e o l Y l J wu Co a l Mi ni n g， a n i nv es t i g a t i o n a n a l y s i s wa s c o n du c t e d o n t h e p l led r a i n e d g a s c o n c e n t r a t i o n o f t h e g a s pr e d t ’a i n a g e b or c ho l e s i n I i l t ,r e n t mi n e g a t e wa y o f t he mi n e ．The p a p e r he l d t h a t t h e mi ni n g i n flu e nc e s o f t h e ne i g h bo r i n g c o a l mi ni n g f e WU Uh t h av e hi g h i n f _l u c re‘ t s【 t h e d r a i n e d g a s c o n c e n t r a t i o n f r o m t h e g a s p r e d r a i n a g e b o r e h o l e i n t h e mi n e g a t e wa y ．A me t h o d c o mb i n e d wi t h t h e t h e o r c l i c a l a f I u l y s i s a n d t h e s i t e me a s u r e me n t wa s a p p l i e d t o s t u d y t h e p r e - d r a i n e d l o w g a s c o n c e n t r a t i o n c a u s e s o f t h e g a s p r e _ d r a i n a g e b o r e h o l e i n t h e mi n i t L g i n flu e nc e a r e a．W i t h i n t h e mi ni ng i n flue n c e a r e a， wi t h t he i nflu e n c e o f t h e s t r es s i nc r e a s e d， t he t h i c k n e s s o t’t h e r o c k r c l e a s t I l r i n g i t ]l h e s ur r o u nd i n g r o c k o f t he i n i n e r o a d wa y wo ul d b e i n c r e a s e d．Du r i ng t h e s e a l i ng o f t h e pl ’e dr a i n a g e bu r e ho l e． du c“，t h e g t O I ] l i n g s t ‘ “ it } o t t h e b o r e ho l e s e a l e d c o u l d no t a v o i d t h e r o c k r e l e a s e d r i n g i n t h e s u r r o u nd i n g r o c k， t he g r o ut i n g l i q ui ds we r e l e a k e d a h mg t h e c r a c ki n g a [ i d t h u s t h e b o r e h o l e s e a l i n g w a s f a i l u r e ． Ac c o r d i n g t o t h e mi n i n g i n fl u e n c e a r e a ． a n e w b o r e h o l e s e a l i n g me t h o d w a s p r o v i d e d l { l i u c t e a s e t h b o r e h o l e s e a l i n g d e p t h a n d t o r e d u c e t h e b o r e h o l e s e a l i n g d e p t h ． T h e p r a c t i c e s s h o we d t h a t wi t h t h e a p p l i a t i o n u l t h e n e w h m ’ e h o l c s t a l l I i g me t h o d． t h e dr a i ne d g a s c o n c e nt r a t i o n f r om t h e g a s pr e dr ai n a g e b o r e ho l e i n t h e mi n i n g i nflu e n c e r o a d wa y wa s o h v i o u s l y i 『 l l , F e a s t I ． t h t g a s d r a i n a g e v o l u me fra c t i o n o f n e a r 8 0 ％ b o r e h o l e s w a s o v e r 3 0 ％a n d t h e b o r e h o l e s wi t h t h e v o l u me fra c t i o n o v e r 3 0 ％ w e l e 1 0 t i me s b i g } l e l t h a n t he p r e v i o us bo r e h o l e s ． Ke y wo r d s s e a m g a s p r e d r a i n a g e ；r o c k l o o s e n e d c i r c l e；mi n i n g i n f l u e n c e s ；g a s d r a i n a g e 0 引 言 煤炭作为我国的主要能源在国民经济 中起着重 要作用 ， 但在开采过程 中也面临众多灾害 ， 影响 安 全生产 。从 目前的情况来看 ， 斯仍 然是煤 炭 过程中遇到的主要灾害之一 为此 ， 我 火 力支持 收稿 日期 2 0 1 7 - 0 8 0 8 ； 责任编辑 王晓珍DOI 1 0 ． 1 3 1 9 9 ／ j ． c n k i ． ． 2 0 1 7 ． 1 2 ． 0 2 0 基金项 目 国家科技重大专项资助项 目 2 0 1 6 Z X 0 5 0 6 7 0 0 4 0 0 4 ， 2 0 1 6 Z X0 5 0 4 3 0 0 5 0 0 3 作者简介 樊正兴 1 9 8 6 一 ， 男 ， 湖南宁 乡人 ， 助理研究 员 ， 硕 士。T e l 1 8 6 8 0 7 6 7 l 8 5 ， E - m a i l t z x ． 1 6 3 ． c o rn l 6 3 ． e o l [ i 引用格式 樊正兴 ． 相邻工作面采动影响下瓦斯预抽钻孑 L 封孔技术研究[ J ] ． 煤炭科学技术 ， 2 0 l 7 ， 4 5 1 2 l 1 4 1 2 0 ． F A N Z h e n g x i n g ． S t u d y o n h o l e s e a l i n g o f p r e d r a i n a g e b o r e h o l e s i n i n f e c t i o n z o n e s o f n e a r t ’ y c o a l f a ‘ e mi n i n g l J J 2 0 1 7 ， 4 5 1 2 1 1 4 1 2 0 ． 1 1 4 樊正兴 相邻工作面采动影响下瓦斯预抽钻孔封孔技术研究 2 0 1 7年第 1 2期 先采气后采 煤 ， 并 大 幅度增加 了在 提高 瓦斯开采 效率方面的研究力度 。张海庆 针对本煤层抽采 钻孑 L 抽采瓦斯 流量小 、 浓 度低 、 易 塌孔 、 封孔 难 的 难题 ， 提 出了双套管高效瓦斯抽采技术。文献 [ 2 7 ] 研究 了低渗性煤层采用 C O 预裂增透 的高效瓦 斯抽采技术 ， 改善 了煤层渗透性 ， 显 著提高 了回采 和掘进 工作 面预抽钻 孔 的瓦斯抽 采浓度 和流 量。 文献[ 8 1 0 ] 在低渗透性煤层增透方面作了大量 的 理论研究 。文献[ 1 1 ] 对低渗透煤储层煤层气开采 有效技术途 径进行 了研究 ， 提 出三 维地层 压力 是 导致煤层渗透性降低的主要因素， 认为煤储层割 缝是改造低渗透煤 储层 的最有利 的技 术手段。众 多研究表 明 ， 通 过优化 抽采 工艺 、 改进 封孔 方法 、 采取有 效 的增 透措 施 提 高瓦 斯抽 采 的浓 度 和 流 量 ， 是研究 瓦斯高效 抽采 的主要 方 向。提 高瓦 斯 抽采浓度不仅可以提高整个抽采系统运行效率， 也能减少矿井 对抽 采系统 的投入 ， 降低 瓦斯 抽采 成本 ， 还能缩短抽 采系统 的建设周期 ， 节约瓦斯抽 采时间 。此外 ， 提高 瓦斯抽 采浓 度有 利于 瓦斯抽 采过程 中 的 安 全 输 送 。瓦 斯 爆 炸 界 限为 5 ％ ～ 1 6 ％， 提高瓦斯抽采体积分数至 1 6 ％以上 ， 能有效 避开瓦斯爆炸范围， 减少管路中瓦斯爆炸的风险。 同时 ， 在同样满足抽采达标 的前提下 ， 提高抽采 瓦 斯浓度能有 效减少抽 采气 体混合 流量 ， 混合 流量 降低使气体流速降低 ， 能有效减少抽采管路 中气 体、 煤层与管路内壁的摩擦， 从而减少瓦斯输送过 程 中产生 的热 量和静 电 ， 降低 瓦斯输送 过程 的爆 炸风险和安 全投入 。因此 ， 基于对 矿井 瓦斯 抽采 浓度影响 因素 的分析 ， 针 对影 响矿井 瓦斯抽 采浓 度 的主要影 响因素 ， 研究 提高矿 井瓦斯 抽采 浓度 的方法 ， 是解决矿 井瓦斯问题 的有效途径 ， 对煤矿 安全生产具有重要意义。笔者分析了余吾煤业矿 井瓦斯抽采浓度的影响因素， 得出相邻 回采工作 面采动影 响为 主要影 响 因素 ， 针 对该 主要影 响 因 素 ， 研究并提出了提高矿井瓦斯抽采浓度 的方法 。 1 工程概况 山西余吾煤业矿井开采 3号煤层 ， 设计生产能 力 6 ． 0 Mt ／ a ， 现核定生产能力 8 ． 0 Mt ／ a 。根据矿井 产量为 8 ． 0 Mt ／ a时瓦斯涌出量预测 ， 矿井最大绝对 瓦斯涌出量为 3 8 1 ． 4 8 m ／ m i n ， 为高瓦斯矿井。根 据抽采达标要求 ， 矿井瓦斯抽采量应不小于 2 0 9 ． 8 1 m ／ m i n 。随着矿井产能的不断提升 ， 达标要求 的抽 采瓦斯量不断增加 ， 矿井瓦斯抽采 压力逐步增大 。 为了满足瓦斯抽采要求 ， 矿井在地面建设 了 3座瓦 斯抽采泵站。但 是 ， 如果 瓦斯抽采浓 度低 ， 瓦斯抽 采系统将不能有效地发挥其抽 采能力。按照矿井 采掘规划 ， 后 续深部 开采 时瓦斯 涌 出量会 进 一步 增大 ， 现有 的瓦斯泵 站抽 采能力将 不能 满足 抽采 达标需要 。 目前矿井 高负压抽采系统平均瓦斯抽采体 积分数 约为 1 0 ％， 低 负压抽采 系统平均瓦斯抽采 体积分数约为 5 ％， 抽采 瓦斯浓度低 ， 且 均在爆 炸 范 围内 ， 造成矿井瓦 斯抽采 系统能力 得不 到有效 发挥 ， 抽采瓦斯安全 输送 难 以得 到保 障。矿井迫 切需要 寻求 提高 瓦斯 抽 采浓 度 的有效 手 段 。由 于矿井瓦斯抽采 以本煤层 瓦斯 预抽为 主 ， 因此笔 者主要研究 本 煤层 瓦 斯预 抽 钻孔 的瓦斯 抽 采提 浓技术 。 2 矿井预抽钻孔瓦斯抽采浓度影响因素分析 已有研究 表明 ， 影响预抽钻孔瓦斯抽采浓 度 的因素主要有 封孔工艺 、 抽采管路气密性 、 钻孔 深度 、 钻孑 L 见煤长度 、 煤层瓦斯含量 、 煤层透气性 、 采 动影响等。针对煤层瓦斯含量高但是预抽钻孔抽采 瓦斯浓度偏低的问题 ， 该矿在提高预抽钻孔瓦斯浓 度方面作了大量工作 ， 包括不断改进封孔工艺 、 加强 管路漏气点巡查和封堵、 提高预抽钻孔成孔率、 实施 C O ， 预裂增透措施等 ， 但对整个矿井预抽 瓦斯浓 度 的影响仍收效甚微。并且， 由于 C O 预裂增透的费 用高 ， 从经济上考虑 ， 无法在井下大面积实施预裂增 透 。根据该矿实际情 况 ， 分析影 响矿井预抽钻孔抽 采瓦斯浓度 的主要因素应 为煤层瓦斯含量 、 预抽时 间、 增透措施和采动影响。因此 ， 笔者通过不同条件 下钻孔抽采情况的对 比分析 ， 确定各 因素的影 响程 度 ， 然后根据影响程度 的大小 ， 有针对性地研究提浓 技术。 为了分析各 因素对 瓦斯抽采浓度 的影响程度 ， 在矿井南一 、 南二 、 北 一 、 北二采 区各选取 了几条有 代表性的巷道进行抽采浓度对 比分析。各巷道瓦斯 抽采钻孔直径均为 9 4 m m， 抽采负压均在 1 1 k P a左 右 ， 钻孔瓦斯抽采浓度分布 、 抽采时间 、 煤层 瓦斯含 量 、 是否受采动影响 、 是 否采取增透措施 的情况见 表 1 。 11 5 N1 2 0 2回风巷 s 2 1 0 7运输巷 N2 1 0 3运输 巷 S 1 2 0 6瓦排巷 N1 1 0 2进 风巷 N 1 1 0 2运输巷 S 1 2 0 6进风 巷 9 ． 2 8 1 1 ．1 7 7 ． 6 6 7 ． 4 0 7 ． 7 8 7． 7 8 7 ． 4 0 从表 1可以看出 ， N 2 1 0 3运输巷和 1 2 0 6进 风 巷抽采瓦斯浓度较高 ， 经分析 ， 这 2条巷道所在 区域 均没有受到 自身工作面或者相邻工作面的采动影 响， 其余抽采区域均受采动影响， 说明采动影响因素 对瓦斯抽采浓度 的影 响较大。另外 ， 受采动影响的 4条巷道 中， 煤层 瓦斯含量最 高的 2 1 0 7运输 巷抽 采瓦斯浓度明显较高 。这说 明煤层 瓦斯含量越 高， 瓦斯抽采越容易 ， 抽采瓦斯浓度较高 。此外 ， 采取 了 煤层增透措施 的 S 1 2 0 6进风巷抽采瓦斯浓度明显高 于瓦斯含量相同并且 同样不受采动影响的 S 1 2 0 6瓦 斯排放巷 。这表 明采取煤层增透措施能改善不受采 动影响区域煤层 的瓦斯抽采效果 。在抽采达标设计 时问 2年 内， 抽采 时间对预抽钻孔抽采瓦斯浓度 的影响不 明显 。 由于上述 因素 中存在几种 因素彼 此交叉影 响 的情况 ， 所 以采用 功效系数法来分 析瓦斯 含量 、 采 动影 响和增透措施 3个 因素各 自对瓦 斯抽采浓 度 的影 响程度 。各巷道以瓦斯体积分 数大于 4 0 ％钻 孔所 占 0 ． 1 ％比例记 1分 如 N 1 2 0 2回风巷 瓦斯体 积分数 大于 4 0 ％钻孑 L 占 3 ． 9 ％， 则该巷道 分数共计 3 9分 ， 然后将 得分分 配给各影 响 因素 如 N1 2 0 2 回风巷分数共计 3 9分 ， 其 浓度高 的原 因只有 瓦斯 含量高 ， 所 以影 响 因素 中瓦斯 含 量这 个 因素分 配 3 9分 ， 最后根据 各 因素的得分来评 价影 响系数 ， 评价结果见表 2 。从表 2可以看 出 ， 是否受 相邻工 作面采动 影 响对 瓦斯 抽采 浓度 的影 响最 大 ， 为 主 导因素 ll 6 表 2 抽 采浓度影响因素评价 Ta b l e 2 Ev a l u a t i o n o f i n fl u e n c i n g t c t o r s o f e xt r a c t i on c 0 nc e nt r a t i 0n Nl l 0 2 进 风巷 圮录萄1 0 含量高 增透卅施 】 S l 2 0 6 5 8 8 进 风巷 2 9 4 2 9 4 注 影 响因素中 ， “ 无采动” 总得 分 8 l O ， 影 响系数 6 0 ． 5 8 ％； “ 禽皱 高” 总得分 2 0 6， 影响系数 1 5 ．41 ％； “ 增透措施” 总 分 3 2 1 ， 影I l『Ⅲ 系数 2 4 ． 01 ％ 8 Ⅲ 6 舒 甜 箭 足 是 是 否 否 是 是 否 9 9 4 4 3 8 3 铝 0 9 弘 8 3 5 5 6 ● 9 3 0 5 加 动岛 脲 樊正兴 相邻工作面采动影响下瓦斯预抽钻孔封孔技术研究 2 0 1 7年第 1 2期 3 采动对预抽钻孔抽采瓦斯浓度影响原因 N 1 2 0 2回风巷 位 于 N1 2 0 3工 作 面 已采 和 N1 2 0 2工作 面之 间， 距 N 1 2 0 3工作 面 采空 区约 8 0 I n， 如 图 1 所示。在 N 1 2 0 2回风巷 内向 N1 2 0 2工作 面施工顺层预抽钻孔 ， 钻孔间距 2 ． 5 m， 钻孔设计深 度 1 6 0 m 。N 1 2 0 2回风巷内预抽钻孔抽采瓦斯体积 分数大于 4 0 ％的仅 占3 ． 9 ％， 6 6 ． 5 ％的钻孔抽采瓦斯 体积分数在 1 0 ％以下， 抽采瓦斯浓度受相 邻的 N1 2 0 3工作面回采影响大。 N1 2 0 3 X作衙 N 1 2 0 3 吲风巷 蘑 艺 ∞ 量 Z餐 舞 N1 2 0 2 ／ f 作两 ＼ 3 ． 1 采场倾 向支承压力影响分析 工作面回采后， 在采空区倾向两侧煤体内， 从煤 体边缘到深部 ， 会依次出现破裂 区、 塑性 区、 弹性应 力增高区及原岩应力区 ， 如图 2所示 。破裂区内 的围岩已破坏 ， 强度显著降低 ， 承受的载荷低于原岩 应力 。塑性区承受 的载荷高于原岩应力 ， 它与弹性 应力增高区一样 ， 均为承载区。在塑性 区与弹性应 力增高区的交界处存在垂直应力最高点， 即支承压 力峰值点。 l 一弹性 应力 ； 2 一 弹塑性应力 ； K 一应力集 中系数 ； 一 上覆岩层平 均容重 ； 日 一 巷道埋深 ； I ～破裂 区； Ⅱ一塑性 区； Ⅲ一弹性区应力升高部分 ； I V 一 原岩应力 区 图2 采场倾向垂直应力分布 F i g ． 2 Ve r t i c a l s t r e s s d i s t r i b u t i o n a t i n c l i n e d i r e c t i o n o f s t o p e 运用极 限平衡理论 ， 支承压力峰值点距采空 区 的距离 可按下式计算 m C0 ／ t a n 0 一J n ～ ” 2 Pl c o ／ t a n 0 式中 m为煤层采高 ， m 为煤层顶 、 底板摩擦 因数 ； D 。 为煤的内摩擦角 ； C 。 为煤 的黏聚力 ， MP a ； P 为采 空区侧对煤体的支护阻力 ， MP a ； 为三轴应力系数 ， 1 s i n 0 ／ 1 一 s i n o 。 N 1 2 0 3工作面开采 3号煤层 ， 煤层厚度 5 ． 9 9 m， 综采放顶煤开采 ， 开采高度为 5 ． 9 9 m， 埋深 5 8 0 m， 上覆岩层平均容重按经验取 2 5 k N ／ m ， 应力集 中系 数 K取 2 ， 三轴应力系数 经计算取 4 ． 6 。3号煤层 内摩擦角 。 为 4 0 。 ， 摩擦因数-厂 t a n 。 ／ 4 0 ． 1 7 6 ， 黏聚力 2 MP a 。采空 区侧对煤 体 的支 护阻力 为 1 M P a 。将各参数 代入上式 ， 计算 可得 为 2 7 ． 8 m， 即采空区两侧煤体内倾 向支承压力峰值点距采空区 的距离约为 2 8 m。 N1 2 0 2回风巷距离 N1 2 0 3工作面采空区的距离 为 8 0 m， 明显大于 2 8 m， 应位于弹性应力增 高区或 者原岩应力区。同样采用放顶煤开采 的邻近矿井的 物探结果表 明， 工作面 回采 的影 响范 围大约为 2 0 0 m， 因此可以确定 N1 2 0 2回风巷位于 N 1 2 0 3工作面 回采影响的弹性应力增高区内。 N1 2 0 3工作面 回采后 ， 在其采空区两侧煤体 内 将形成破裂区和塑性 区， 由于 N1 2 0 2回风巷预抽钻 孔并未处在该区域 内， 因此 N 1 2 0 3工作面回采后倾 向支承压力不会造成 N1 2 0 2回风巷预抽钻孔分布 区域煤体裂隙增多 ， 主要会造成预抽钻孔分 布区域 煤体应力增高。 3 ． 2 巷道围岩松动圈影响分析 在原始煤体或岩体中掘进巷道会导致巷道围岩 强度 、 应力 的变化 ， 巷道围岩 由三向应力状态变成二 向应力状态 ， 径 向应力消失 ， 环向应力集 中， 造成 围 岩强度明显下降。如果环向集中应力小于下降后 的 围岩强度 ， 围岩将处于弹塑性状态 ， 可 以 自稳 ； 反之 ， 围岩破裂将从巷道周边开始逐渐向深部扩展 ， 直至达 到另一个新的三向应力平衡状态为止 ， 此时巷道 围岩 中出现一个破裂带 ， 称之为“ 围岩松动圈” _ 1 卜 ” J 。 平雯等 基于 M o h r - C o u l o m b准则 ， 考虑不 同 侧压系数 ， 建立了巷道围岩松动圈理论计算模型 ， 对 圆形巷道围岩松动 圈半径进行 了求解 ， 得 出侧压系 数为 1 时， 巷道围岩松动圈半径计算公式 Or二 v 二 √ o r 十C o c o t 0 s i n o 1 1 7 煤 炭 科 学 技 术 』 l I I 1 ． J ‘ 为巷逆丽 忪功f 半 ． I I I ． r 为圆形巷道 、 I“ - ．I l l ； r 厂 、 为巷道 f Is 匪A麻 力 ， MP a ⋯j I -L J 1 知 ， 巷道 ⋯ 忪 动隆 -j 岩 J 人 ／ 卜仃父， J i l _ I 随J 、 J 』 f 增力 【 l N l 2 0 2 I l 化 于 、l 2 0 3 作 果助 ， 的成 J 增I西 内， 巷道 ⋯ h ；Z J 较 他咎道 f 、 ， 此巷道⋯ 松动圈半 i 』 、 川 ／ f 受采动彬响 道 余I， t 煤业 J { l ， 采J T j 声测 法 对 7条 道 j I f - 3条 受采功} 向、 4条受 采动影u 向 围if i ，i‘ 松 动 瞍进 行了洲 测试结 n J 】 ， 受采功I 响岱通⋯ 松动J 剀 发 0 ． 3～ 0 ． 5 I I I ， 受采动h b “ 响 揸通⋯ 松动 J 业1 ， f 0 ． 8 ～1 ． 6 I I I ， 受采动影响巷 道⋯if i i‘ 忪动 厚瞍l lJ 】 人于不受采功 响咎道 3 ． 3采动对预抽钻子 L 抽采瓦斯浓度影响原因分析 迎过 述 分析 【 I ． ， N 】 2 0 2 f I 1 I J x l 揸化 于 N l 2 0 3 1 一 I L ⋯ I I 果 形成的弹 I l - J 、 力增如I l J 、 J ， 巷道 处 I 义 域 h ； Z ， 搂道 进 f ， 由 f ． 巷道 围 松 动 J lJ 瞍较 受 录功影响的巷道 人 足 ． 余 、 l l， 卜 昕 仃世道 I 』 、J 煤J 瓦斯颅舸 I 1 钻孔均采H ] 同- 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1 2期 4 ． 2工程 应用 余吾煤业 2 1 0 8回风巷位于 2 1 0 7工作面 已 采 西侧 ， 距 2 1 0 7工作面采空区约 8 0 m。巷道沿 煤层顶板掘进 ， 煤层厚度 5 ． 3 2 ～6 ． 1 5 m。基本顶为 粉砂岩 ～中粒砂岩 ， 厚度 1 ． 7 0～ 2 ． 2 4 m。直接顶 为 砂质泥岩 ～ 粉砂岩 ， 厚度 1 ． 1 0 ～9 ． 3 0 m。直接底 为 泥质粉砂岩 ， 厚度 3 ． 3 9 ～1 0 ． 2 5 m。基本底为细粒砂 岩 ， 厚度 1 ． 0 0 ～ 2 ． 1 5 m。 2 1 0 8回风巷断面为矩形 ， 宽 5 ． 4 m、 高 3 ． 8 m。巷道地面标高为 9 6 3 ． 5 9 6 7 ． 9 m， 巷道底 板标 高为 4 3 0 m， 埋 藏深 度为 5 3 3 ． 5～ 5 3 7 ． 9 m。巷道设计长度为 1 3 2 3 m。 2 1 0 8回风巷 煤层平均瓦斯含量为 9 ． 2 3 m ／ t ， 残存瓦斯含量 2 ． 3 7 m ／ t ， 透气性系数 0 ． 5 2 4 0 ～ 1 ． 7 4 4 6 m ／ MP a d 。 2 1 0 8回风巷正在掘进 ， 掘进过程中， 在 2 1 0 8 回风巷垂直巷道 向 2 1 0 8工作面侧煤体施工平行钻 孔， 预抽回采工作面煤体内瓦斯， 钻孑 L 长度 1 5 0 m， 钻孔间距 2 ． 5 m。巷道内敷设有 1 趟 D N 4 0 0 m m瓦 斯管， 带抽巷道 内煤层预抽钻孔。该支管瓦斯抽采 体积分数仅为 9 ％， 带抽 7 8 个钻孔 ， 只有 6个钻孔抽 采瓦斯体积分数超过 3 0 ％， 占比仅为 8 ％， 大部分钻 孔都在 1 0 ％～3 0 ％， 占比 7 9 ％， 有 l 0个钻孔甚 至在 1 0 ％ 以下 。 从第 7 9个钻孔开始 ， 2 1 0 8回风巷采用增加封 孔深度 、 减小封孑 L 长度的封孔工艺封孔 ， 将第 1 个封 孔器安设在从孔 口往里第 1根封孔管里端， 第 2个 封孔器安设在从孔 口往里第 3根封孔管里端。由于 井下采用 的封孔管规格为 0 7 5 m inX 4 0 0 0 m， 故封孔 深度 为 1 3 ． 2 m 包括 2节 0 ． 6 m长封孔器 ， 封孔长 度为 9 ． 2 m 包括 2节 0 ． 6 m长封孔器 ， 孔 口 4 m 为避开松动圈不进行封孔。 采用新封孔工艺 ， 试验 了6 5个钻孔 。 6 5个钻孔 中， 抽采瓦斯体积分数达到 5 0 ％以上的有 3 4个 ， 占 比 5 2 ％； 体积分 数 在 3 0 ％ ～5 0 ％的有 1 7个 ， 占 比 2 6 ％； 小于 3 0 ％的只有 1 4个 ， 占比 2 2 ％； 只有 2个钻 孔抽采瓦斯体积分数在 1 0 ％以下