仰角钻治理采煤工作面上隅角瓦斯的应用.pdf

科技信息 。煤矿天地os C 皿N c E 姗’o R M A T I o N 2 0 0 r 7 年 第1 6 期 仰角钻治理采煤工作面上隅角瓦斯的应用 邹继亮郝 鸡西矿业集团张新煤矿 采煤工作面上隅角瓦斯超限。其主要原因是采空区漏风，带出高 浓度瓦斯引起的。而采空区瓦斯主要来自本层开采和邻近层卸压后释 放出的瓦斯。当采煤工作面瓦斯绝对涌出量在2 嘶3 ，m i n 以下时，在回 风巷施工仰角钻进行抽放是一种有效的解决方法。 仰角钻就是从工作面回风巷沿走向在煤层顶板向采空区上方裂 隙带施工钻孔。利用抽放泵的负压动力抽放采空区顶板裂隙带及冒落 空间内积存的高浓度瓦斯．切断上部邻近层瓦斯涌向工作面的通道， 对采空区下部的瓦斯起到拉动作用，减少工作面的瓦斯涌出，避免上 隅角出现瓦斯积聚。 张新矿现开采斯、3 摊层，3 层位于2 层上，先开采3 层。后采 2 层。以往开采时，3 静层采面基本顶初次来压前，瓦斯涌出量并不大， 基本顶初次来压后，经过三到四次周压时，上隅角及回风的瓦斯浓度 时常达到临界值。严重影响了正常生产。在西三3 右四采面回采时， 我们应用了施工仰角钻抽放技术．解决了上隅角及回风的瓦斯超限问 题，确保了安全生产。 一、采面状况及抽放系统 西三采区3 右四采面走向长4 0 0 米，倾斜长1 5 0 米。倾角在l O o ～1 3 0 ，煤层厚度平均2 ．O 米，工作面标高卅7 ．6 一．4 0 0 米。为走向长壁 普采工作面．工作面最大控顶距4 ．2 米，最小控顶距3 ．6 米．下巷留巷 码石墙。其上部邻近层为钳层，煤厚0 ．8 米，层间距1 8 米，其下部邻 近层为勰层，纯煤厚1 ．5 米，层间距1 5 米。2 、4 层瓦斯含量均较低。 瓦斯主要来源是3 层。 抽放泵采用Y D 一Ⅵ型移动抽放泵，由于设备老化，流量在2 0 l l l V m i n 左右。抽放管路为口2 0 0 管路，抽放距离9 0 0 米，采用T X U 1 5 0 型 钻机，口4 2 姗钻杆，口9 4 n u n 钻头。 二、钻孔参数确定 由于我矿瓦斯抽放起步较晚，擞自主己积累的数据．所以只能根 据冒落带高度为采高的2 ．8 倍．选择钻7 L 终孔位置在冒落带以上．裂 隙带中，进行施工。 最初设计 1 ．钻场间距为4 0 米。 2 ．钻孔数量每钻场施工8 个钻孔。钻孔布置时，分上下两层。 3 。钻孔倾角终孔距煤层顶板在8 一1 2 米。 4 ．钻孔长度7 0 米。 5 ．倾向控制钻孔终孔位置控制在回风巷向下5 2 0 米。 经过实际观测，抽排泵排出端瓦斯浓度仅为2 0 ％，个别钻孔达到 了4 层位置，但并没有抽到高浓度瓦斯，再加上采面回采过半时由于 亮胡云波 黑龙江鸡西1 5 8 1 4 7 采空区漏风增加造成上隅角及回风瓦斯超限。说明3 层采面瓦斯涌 出主要来自本层。3 层小断层比较发育，顶板岩石层理、节理均较发 育，硬度不高，在回采过程中，顶板随翻拄随落，无明显周期来压现象。 为此，我们确定3 静层冒落带高度为采高的2 ．5 倍。在以后钻孔的施工 中，将钻孔终孔距煤层顶板的高度修改为6 8 米。其他数据不变。按此 施工后，瓦斯泵排出端瓦斯浓度达到4 5 ％，抽放纯量9 m ‰n 。各孔瓦 斯浓度与工作面距离及距煤层顶板高度见附图 5 嚣钻孑L 瓦斯浓度变化图 距上口1 0 米 瓦斯浓度距顶板高度 米 61 32 12 6 距工作面距离 米 51 0 1 52 02 53 0 7 嚣钻孔瓦斯浓度变化图 距上口1 5 米 瓦斯浓度距 [ 7 0 吲 6 0 9 1 5 洲 4 0 喇 3 0 吲 2 0 嘣 1 0 9 6 | 高度 高度 61 32 12 6 距工作面距离 米 51 01 52 02 53 0 三、应用效果 该工作面回采初期，配风6 0 0 m ‰i n 。回风瓦斯浓度0 ．3 ％，抽放浓 度2 0 ％，抽放泵流量1 8 m ‰i n ，工作面瓦斯绝对涌出量5 ．4 m } ，m i n 。回 采过半时。配风增加为1 2 0 0 m 3 ，I I I i n ，下巷留巷漏风2 8 0 m 3 ，m i n ，回风瓦 斯浓度O ．7 ％，抽放浓度4 5 ％，抽放泵流量2 0 m ‰j n ，工作面瓦斯绝对 涌出量1 7 ．4 m 3 ，I I l i n 。虽然由于采空区漏风增加，造成瓦斯涌出量增加， 由于仰角钻抽放起到了作用，抽出近5 2 ％的瓦斯，再加上合理的配风， 解决了上隅角及回风的瓦斯超限问题，保障了安全生产。 四√L 点不足 1 ．在施工中．由于封孔长度不够，影响了抽放效果。 2 ．钻孔的有效利用距离没有达到设计要求。应考虑施工高位钻场。 3 ．抽放管路直径过细及抽放泵设备陈旧。使流量过低，影响了抽 放效果。 以上，需在以后的工作中不断努力去完善。口 ’●P ～ 作者简介邹继亮．男，1 9 7 1 年生，助理工程师。1 9 9 2 年毕业于抚 顺煤校，现任鸡西矿业集团张新煤矿通风区主任工程师。 I，畔甜]叶畔耐J1 7 6 5 4 3 2 ” 万方数据