掩护支架采煤面顶板钻孔抽放瓦斯.pdf

江西煤炭科技 J ．I N GXI C OAL S C Ⅱ CE T E CH№ I oGY 2 0 0 5 年第 2期 NO． 2 2 0 Q 5 掩护支架采煤面顶板钻孔抽放 瓦斯 胡明阳 ， 吴平德 ， 吴克 勤 乐平矿务局 ， 江西 乐平3 3 3 3 0 0 中图分类号 T D T 1 2 ． 6 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 6 2 5 7 2 2 0 0 5 O 2 0 0 4 6 0 1 1 工作 面概 况 G e e S u e f o n mi 玎 gRo d a t S h i e l d S I l p p 嘣 e dw F a c e H E Mi n g y a n g ， WU ， WU l e q i r I l V a n B u r e a u ， L e p i n g ， J i a n g x J 3 3 3 3 0 0 ， C h i n a 沿沟煤矿一号煤层 2 1 1 0 4采煤工作面， 开采标高为 一 l 6 5～ 一2 5 0 m， 走 向长度 为 2 0 8 m， 倾斜 长度 为 9 3 m， 工 作面上部为小煤窑采空区， 上覆二号煤层不可采 ， 层间 距离为 2 0 ～ 3 0 m， 所以， 一煤没有解放。 煤的牌号为贫瘦煤 ， 煤层厚度为 2 ． 5～ 4 ． O m， 平均 3 ． O m， 倾角为 6 0 。煤的结构简单， 不含夹矸。 煤层顶底板情况 伪顶为 0 ． 1 5 ～0 ． 2 m的炭质页岩， 直接顶为 1 ． 6 m的粉砂岩 ， 老顶为 1 4 ． 5 m的细砂岩。伪 底为 1 ． 0 5 m的炭质页岩 ， 直接底为 6 ． 3 m粉砂岩 ， 老底为 细砂岩 。 工作面瓦斯涌出情况 绝对瓦斯涌出量为 l 7 ． 1 m 3 ／ r a i n ， 相对 瓦斯涌 出量为 4 6 ． 9 2 r n 3 ／ t 。 本煤层为强 突出煤层 ， 1 9 9 9年 3月在 一2 7 0 m大巷 揭开一煤时和 2 l 采 区材料上 山 一2 3 0 m标高揭穿一煤 时均发生了煤与瓦斯突出， 上部的 2 1 1 0 1 工作 面在掘进 与回采的过程中曾多次发生过煤与瓦斯突出或倾出， 该 区段二煤为不可采煤层， 无保护层优先开采。 2问题 的提 出 伪倾斜掩护支架采煤工作面形成 以后 ， 在采面边界 回风巷形成 了一条较大的“ 三角带” 煤柱， 无瓦斯释放通 道， 在初次回采或随工作面推进的过程中， 采面的“ 上隅 角”及工作 面回风瓦斯经常性超限， 造成停产 ， 严重地 制约了生产能力 的发挥， 影响了矿井安全。在此之前 ， 收稿 日期 2 0 0 4 1 2 2 0 4 6 我们曾经采取 了一系列的措施 ， 如增大工作面风量 ， 挂 风障引导风流 ， 回风巷局扇送风 ， 采空区埋管抽放等办 法 ， 效果均不明显。虽然采取了本煤层采面预抽瓦斯措 施， 也只能解决防突问题 ， 但采 面“ 上隅角”及 回风瓦斯 超限 ， 长期 以来 未 能妥 善解 决 。 为 了解 决这 一 难题 ， 我 们在 2 1 1 0 4 采煤面回风巷顶板 ， 布置岩石水平钻孔抽放 采空 区瓦斯。 3 钻 场与钻 孔的布置 在采面回风巷向煤层顶板方 向每隔 3 0～ 4 0 m布置 一 个抽 放钻 场 ， 钻 场 的断面 为 4． 4 m2 ， 长度 为 3～5 m， 然 后沿煤层的顶板岩层向采空区方向施工抽放钻孔 ， 直接 打入采空区的裂隙带 ， 钻孔沿岩层走向呈扇形布置。 1 瓦斯抽放钻孔参数布置见 图 l 图 1 2 1 1 0 4抽放 系统布 置 2 钻孔的终孔位置 第一个钻场布置在距采面上隅角 以外 2 0～3 0 m 的 回风巷范围内， 钻孔深度 5 0 m， 直接打入掩护支架上方 采空区 2 0～3 0 m的范围， 终孔落在煤层“ 三角带”中。 回采初期 ， 因该区域 内的瓦斯含量较高， 又无瓦斯释放 通道， 在煤层中的钻孔抽放效果较好。 下转第 6 7页 维普资讯 3 认真复核 图纸， 熟悉测量规 范和各项 评定标准 1 熟悉和复核图纸。设计院提供的图纸， 在督促施 工单位熟悉和复核的同时， 监理工程师也应熟悉和认真 复核。尤其对桥梁桩位坐标 ， 路基纵横断面设计标高， 桥梁、 构造物各部位设计标高， 桥梁、 隧道与路基衔接处 标高等进行复核 ， 发现错误及时与设计代表联系。 2 熟悉测量规范及各项评定标准。对施工单位 出 现的问题能及时发现、 及时解决 ， 处理 问题时应实事求 是 ， 恪守科学、 公正、 诚实、 守信 的原则。这就要求测量 监理工程师在业务水平上， 要熟悉各种测量规范和评定 标准， 随着“ 规范” 和“ 标准” 的更新而更新， 并及时掌握 测量新技术 ， 指导施工单位运用测量新技术进行施工测 量 。 4 施 工测量监 理 的方 法 1 I作方法。监理工程师应严格按照 工程质量监 理程序实施细则 的要求做到全面掌握施工单位的测量 情况， 及时向业主提供信息。 作为测量监理工程师， 不可能对每一个部位施工的 全过程都进行检查、 复测， 因此在监理过程中， 要有主次 之分。对于关键部位， 如桥梁桩位、 小型构造物轴线、 高 边坡放样等要全面复核 ； 对于隐蔽工程 ， 如基底孔底标 高、 软基换填等， 应全面检测； 对于一般部位， 如土石方 填筑， 每5 层或 1 m检测一次中线偏位、 宽度等即可。 2 检测方法。测量监理工作对高速公路工程质量 的控制， 主要采用现场旁站和实际测量来进行。 现场旁站可采用全过程旁站、 部分时段旁站和工地 巡查的方法 ， 其作用是检查施工单位施工测量过程中的 作业方法、 仪器使用、 数据计算等是否正确 ， 对于一些容 易产生错误的部位或隐蔽工程尤其应该加强旁站。 实际测量是测量监理工程师使用 自己的测量仪器 全站仪和水准仪 ， 对高速公路工程建设项 目中施工单 位放样的隧道 、 大中小桥、 构造物、 土石方工程等的坐标 和高程进行检测 ， 即所谓的仪检。另外 ， 现在有的施工 单位已经把 G P S仪用于高速公路施工测量中， 而 C ,P S仪 价格昂贵， 监理单位没有， 那么测量监理工程师在监理 检测工作中， 就应该借助施工单位的 G P S仪采用基站不 同的方法进行检测。 鳊辑郭正义胡中祺 上接第 4 6页 当回采后 ， 在采动应力作用下， 造成采空 区内煤岩层结构破坏、 产生裂隙。而此时瓦斯抽放钻孔 大部份在煤层顶板岩石中， 瓦斯通过煤 、 岩裂隙， 源源不 断地涌人采空区内的空 间， 在抽放泵高负压的作用下， 通过裂晾钻孔连续不向断地进行抽放， 从而解决了在采 空区内的瓦斯集聚。 第二个钻场距第一个钻场 3 0 ～4 0 m， 钻孔的终孔叠 加到第一个钻场 8 ～l O m软岩层中， 当第一个钻场、 钻孔 报废时能连续不断地抽放。 3 钻孔的定位及相关参数 钻孔的方位 由矿地测人员根据各 煤层 的赋存情况 现场确定。按方位施工 ， 每个钻场 3 ～5个钻孔 ， 孔径为 tl q 5 ～ 9 0 衄 l ， 钻孔深度为 5 0～6 0 m， 倾角 一5 。 ～5 。 ， 详 见表 1 。 表 1 钻孔参数表 4效果评价 当工作面在初次开采前， 布置瓦斯抽放钻孔终孔落 在煤层中， 可进行本煤层预抽放。回采后 ， 顶板抽放钻 孔在采动影响下， 瓦斯沿着煤、 岩 的裂晾涌人采空区内 的“ 富积区” ， 在瓦斯泵动压力的作用下进行瓦斯抽放。 由于钻孔布置在顶板岩层 中， 不易受采动影响而遭破 坏 、 堵塞 ， 抽放孔的服务时间更长， 抽放范围更大。充分 发挥了钻孔的效率。瓦斯抽放浓度稳定在 1 2 ％ ～6 8 ％ 之间， 采面瓦斯抽放率达到 5 5 ％， 效果明显 ， 详见表 2 。 表 2 抽放前后效果比较 从根本上解决 了采面“ 上隅角” 及 回风瓦斯超限问 题 ， 保证 了正 常安全生产 。 鳊辑傅 兴堆叶忠群 6 7 维普资讯