顶板钻孔抽放瓦斯的应用参考文本

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坚硬顶板定向长钻孔瓦斯抽采技术的应用

坚硬顶板定向长钻孔瓦斯抽采技术的应用

3191 前言煤炭资源作为我国最为重要的基础能源,其在我国国民生产中占据着及其重要的位置。

据统计在我国开采过程中,约6成以上的矿井面临着瓦斯危险,所以对瓦斯事故进行治理对于矿井开采是十分重要[1]。

随着我国开采深度的不算增加,煤层瓦斯压力逐步增大,工作面上隅角瓦斯超限的问题逐步凸显。

在进行厚煤层、坚硬顶板巷道进行开采时,工作面上隅角的瓦斯超限问题尤为明显,所以对坚硬顶板巷道进行瓦斯治理是十分重要的,此前众多学者对坚硬顶板瓦斯治理技术进行过一定的研究[2],本文以腾晖矿2202工作面为研究背景,对工作面瓦斯运移规律进行研究,并给出瓦斯治理技术,为高瓦斯矿井安全开采提供一定的保障。

2 矿井瓦斯研究腾晖矿位于山西乡宁县枣岭乡店沟村,井田面积约 26.17 km 2,矿井西北走向 6.6 km,南北走向平均宽度约为3.6km,矿年设计生产能力120万吨/年,主要可采煤层为山西组2#煤层,煤层厚度为3.2-5.9米,平均厚度为5.3米,煤层倾角平均为3°。

巷道顶板主要为泥岩、粗砂岩、炭质泥岩和细砂岩等,通过力学实验对工作面顶板的力学属性进行试验,发现工作面顶板抗拉强度为2.6MPa,单轴抗压强度为33.5MPa,2202采煤工作面顶板为坚硬顶板。

工作面设计通风量为930m 3/min,后期由于通风效果不佳,将通风量增大至1200m 3/min。

由于2202工作面顶板属于坚硬顶板,使得采空区形成空腔,造成采空区瓦斯超限,虽临时增加抽采设备,但效果不佳。

对矿井工作面的瓦斯涌出规律进行分析研究,在回风巷内部布置21个瓦斯检测点,每个监测点距离设定为20m,对回风巷瓦斯进行研究,回风巷瓦斯浓度分布图如1所示。

从图1可以看出,工作面回风巷瓦斯含量最大值为3.32m 3/t,瓦斯最低含量为1.84m 3/t,回风巷的平均瓦斯含量为2.35m 3/t,工作面瓦斯解吸量最大值为2.05m 3/t,瓦斯解吸量最小值为0.5m 3/t,回风巷的平均瓦斯解吸量为0.97m 3/t。

顶板巷道抽放采空区瓦斯的应用研究_叶建设

顶板巷道抽放采空区瓦斯的应用研究_叶建设

第19卷 第2期淮南工业学院学报Vol.19 №.2 1999年6月J O U RN AL O F HU AIN AN IN ST I T U T E O F T ECHN O LO GY JUN.1999顶板巷道抽放采空区瓦斯的应用研究叶建设 刘泽功(淮南工业学院资源开发与管理工程系)摘 要 本文以采空区瓦斯储集及流动理论为基础,探讨了采空区瓦斯抽放巷道布置原则,并考察了淮南某矿-602m E2C13工作面顶板巷道抽放采空区瓦斯的效果,分析了顶板巷道抽放采空区瓦斯的机理。

主题词 采空区 顶板巷道 抽放瓦斯分类号 T D7281 引言近年来,我国煤矿随着矿井开采深度、开采强度的增大,采空区面积日益增大,由煤柱、采空区内丢失的煤以及邻近煤层和分层向采空区涌入的瓦斯大量增加,采空区瓦斯涌出量占采面瓦斯涌出量的比例增大(在一些矿井已达40%~60%)。

对于走向倾斜长壁开采工作面,由于瓦斯密度比空气小,当瓦斯与空气共存时,瓦斯会上浮漂移,集中涌向工作面上隅角,造成工作面上隅角和回风流中瓦斯浓度超限,对回采工作面的安全生产造成了严重威胁。

因此,采取有效措施减少采空区瓦斯涌出,对回采面的安全生产和提高生产效益具有重要作用。

目前,我国一些高瓦斯矿区,为了解决瓦斯问题,研究出了许多治理瓦斯的方法,如顶板巷道抽放采空区瓦斯。

笔者针对淮南某矿顶板巷道抽放采空区瓦斯的试验结果,对这种抽放技术进行了分析研究。

2 顶板巷道抽放采空区瓦斯的理论依据2.1 顶板巷道抽放瓦斯原理顶板巷道抽放瓦斯就是在工作面上风巷向煤层顶板开一条联络巷道,然后沿顶板开挖一条与风巷平行的顶板巷道,如图1所示。

抽放瓦斯时,将抽放管放入联络巷道内,封闭联络巷道。

使抽放管一端封在巷道内,另一端接入抽放系统,这样涌入顶板巷道内的瓦斯叶建设:男,1974年生,淮南工业学院资源开发与管理工程系安全技术及工程专业96级研究生。

安徽 淮南 232001 来稿日期:1998—12—08就可由抽放系统抽出,从而改变了工作面上隅角瓦斯流向,起到降低上隅角和工作面回风图1 顶巷道抽放瓦斯原理流中瓦斯浓度的作用。

高位定向长钻孔在工作面瓦斯治理中的应用

高位定向长钻孔在工作面瓦斯治理中的应用

高位定向长钻孔在工作面瓦斯治理中的应用一、高位定向长钻孔的基本原理高位定向长钻孔技术是指在矿井工作面对瓦斯进行地质探测和瓦斯抽放的过程中,通过钻孔在顶板上部进行瓦斯抽放。

其核心原理是利用钻孔对地质体进行刺激,加速瓦斯的释放,并通过管道将瓦斯引出井口,达到矿井瓦斯治理的目的。

在具体的操作过程中,首先需要在工作面上部确定合适的钻孔位置,然后采用定向钻机进行钻孔,进而形成高位定向长钻孔。

1.提高瓦斯释放效率高位定向长钻孔技术通过对矿井地质体进行刺激,能够有效提高瓦斯释放效率。

在传统的瓦斯抽放方式中,瓦斯主要通过矿井底部的采空区进行排放,但是由于采空区一般位于矿井深部,释放瓦斯的效率较低。

而高位定向长钻孔技术则能够在矿井工作面上部直接进行瓦斯抽放,使得瓦斯得以更快速地释放,从而提高了瓦斯的释放效率。

2.降低瓦斯浓度通过高位定向长钻孔技术对瓦斯进行抽放,可以有效降低工作面瓦斯浓度,提高了矿工的安全防范能力。

瓦斯浓度一旦达到一定程度就会对矿井的安全生产带来威胁,而利用高位定向长钻孔技术进行瓦斯抽放能够及时降低瓦斯浓度,减少矿工的安全风险。

3.改善矿井通风高位定向长钻孔技术的应用还可以改善矿井的通风条件。

瓦斯是煤矿中的重要有害气体,而且还属于易燃气体,一旦瓦斯积聚达到一定浓度就会对矿井的通风带来很大的阻碍。

而通过高位定向长钻孔技术进行瓦斯抽放,可以及时减少瓦斯的积聚量,改善了矿井的通风条件,为矿工的安全生产提供了更好的环境保障。

三、高位定向长钻孔在工作面瓦斯治理中存在的问题及发展趋势1.技术难点高位定向长钻孔技术在应用中还存在一些技术难点,如钻孔位置的选择、抽放管道的设计、钻孔作业的安全等问题,需要进一步研究和解决。

由于煤矿地质条件的复杂性,如何根据实际条件调整高位定向长钻孔技术的应用策略,也是当前亟待解决的技术问题。

2.标准化建设当前高位定向长钻孔技术在煤矿瓦斯治理中的应用还比较分散,缺乏统一的标准化建设,需要建立相关的技术规范和标准。

顶板高位钻孔抽放瓦斯技术现场应用分析实施报告

顶板高位钻孔抽放瓦斯技术现场应用分析实施报告

顶板高位钻孔抽放瓦斯技术现场应用分析报告鹤煤公司三矿二○○二年三月顶板高位钻孔抽放瓦斯技术的现场应用分析报告课题组在三矿3006综放工作面进行了顶板高位裂隙钻孔瓦斯抽放课题试验。

试验情况如下:1 技术原理煤层中的瓦斯以游离和吸附两种主要方式存在。

在一定的瓦斯压力下游离和吸附瓦斯保持动态平衡。

在非采动影响区在原始地应力作用下煤层瓦斯保持着原始瓦斯压力,吸附量约占85~90%。

煤壁前方煤层受采动影响煤体结构遭到破坏,煤层的透气性及瓦斯赋存方式将发生急剧变化。

煤层中原始裂隙扩,后生裂隙大量形成,导致煤层透气性成指数倍增加,煤层结构遭到破坏的同时煤层瓦斯压力开始下降,大量吸附瓦斯解吸成为游离瓦斯,吸附瓦斯解吸成为游离瓦斯后与原游离瓦斯混合,在煤体的保护下煤层部仍保持相对较高的瓦斯压力。

相同原因,随着采面向前推进采空区残余煤炭也源源不断地释放瓦斯。

此时若不进行高负压抽放,煤壁前方煤体及采空区释放的高浓度的瓦斯将流入采面,造成采面瓦斯超限。

2 顶板采动变形对瓦斯流通渠道的影响研究表明随着回采工作面的不断推进,采动压力场及其影响围在垂直方向形成三个带,即:冒落带、裂隙带和弯曲下沉带;在水平方向形成三个区,即:煤壁支撑影响区、离层区和重新压实区。

“三带”、“三区”的煤岩层变形破坏各有其特殊规律。

煤层上方的岩层一般在回采工作面煤壁前方30~40m处已开始变形。

其特点是水平移动较为剧烈,但垂直移动甚微。

当工作面推过此区域,才引起垂直位移急剧增加,但各层位位移速度不尽相同,其特点是越向上越缓慢,此时将在某层位出现层间离层。

当已断裂的岩层重新受到已冒落矸石支撑时,邻近煤层的岩层运动速度要缓于其上覆岩层,各岩层又进入互相压合的过程。

煤层上方的岩层采动变形为瓦斯流动提供了形式各异的渠道。

在煤壁前方30~40m处已开始的变形因水平移动较为剧烈,使原始垂直裂隙开,并增加了新的垂直裂隙,提供了垂直瓦斯流动通道。

在离层区在某层位出现层间离层为瓦斯水平流动提供了通道。

探讨高位钻孔抽采在瓦斯治理中的应用

探讨高位钻孔抽采在瓦斯治理中的应用

探讨高位钻孔抽采在瓦斯治理中的应用高位钻孔抽采技术是一种在矿井中运用的瓦斯治理技术,主要用于矿井瓦斯抽采,减少煤矿瓦斯危害的同时增加矿井的安全性,具有重要的应用价值。

高位钻孔抽采技术利用钻探设备在煤矿巷道顶板上钻孔,通过钻孔与底板间的气流通道抽采煤层内的瓦斯,将钻孔与矿井主通风系统连接起来,形成一个完整的瓦斯治理系统。

高位钻孔抽采技术的应用具有以下优点:1、安全可靠在煤炭开采过程中,瓦斯堆积是一种危险性极高的状况,容易引发爆炸事故。

传统的瓦斯抽采方式容易造成排放的瓦斯浓度达到爆炸限制,而高位钻孔抽采技术可以将煤矿中的瓦斯通过通风系统直接排放,从而使外部环境中的瓦斯浓度得到稀释和扩散,大大降低了煤炭开采中爆炸事故的发生概率,保障了工人的生命安全。

2、能源节约高位钻孔抽采技术与传统的瓦斯抽采方式相比,其主要优势在于节约能源。

传统的瓦斯抽采方式需要通过机械设备将瓦斯泵出,耗费大量电能。

而高位钻孔抽采技术则无需任何机械设备,并且大大降低了通风设备的电耗,能在减少耗能的同时提高矿井的采矿效率。

3、降低成本高位钻孔抽采技术是一种无机械设备,无噪音、无振动、无二次污染的瓦斯抽采方式,相比传统的瓦斯抽采方式具有较低的安装和运维成本,能更好地降低煤矿的生产成本,有效增加了煤炭企业的收益。

在实际生产中,高位钻孔抽采技术的应用需要考虑到煤矿中的具体情况,包括矿井地质结构、矿井开采方式、煤层富气程度等,因此需要依据实际情况制定相应的治理方案。

同时需要根据矿井内部情况进行合理的布置,如针对煤层富气程度高的区域加密布置抽采孔,保证治理效果可靠有效。

总之,高位钻孔抽采技术是一种广泛应用于煤炭行业的瓦斯治理技术,其通过与现有的煤矿通风系统相连接,有效地抽出煤矿内部的瓦斯,降低了爆炸事故的发生率,保障了煤矿工作人员的生命安全,同时降低了能源消耗以及运营成本,具有较大的应用价值和市场前景。

高位钻场顶板走向钻孔抽放瓦斯技术在东荣二矿应用论文

高位钻场顶板走向钻孔抽放瓦斯技术在东荣二矿应用论文

高位钻场顶板走向钻孔抽放瓦斯技术在东荣二矿的应用【摘要】东荣二矿1808工作面8#煤层瓦斯含量高、压力大,具有突出危险性。

为确保安全回采,实现工作面稳产高产,采用高位钻场顶板走向钻孔抽放瓦斯;为提高钻孔有效长度,达到最佳抽放效果,对高位钻场及顶板走向钻孔技术参数进行优化与确定。

【关键词】高位钻场;顶板走向钻孔;瓦斯抽放;参数优化东荣二矿1995年10月建成投产,设计生产能力为150万t/a,改扩建后生产能力为200万t/a,2003年被鉴定为高瓦斯矿井。

煤层开采顺序为先采8#、11-2#、6-1#煤,最后采13-1#煤。

采用走向长壁综合机械化开采方法,一次采全高,全部垮落法管理顶板,边角煤采用走向长壁炮采工艺回采。

先期在1812工作面回采过程中,平均瓦斯涌出量30.2m3/min,最大可达41.6m3/min,同时偶尔伴随着瓦斯动力现象发生,回风流和上隅角瓦斯经常严重超限,工作面多被迫停产,瓦斯问题成为制约矿井生产能力、影响矿井安全效益和经济效益的重大问题。

为减轻风排瓦斯压力,防止瓦斯事故,保证工作面安全回采,提高生产能力,决定在1808工作面实施高位钻场顶板走向长钻孔抽放采空区瓦斯。

1.1808工作面瓦斯地质概况1808工作面为一单斜构造,位于矿井东翼,回采面走向长1630 m,倾向长160m,煤层倾角7°~16°,平均12°,其煤层瓦斯含量8.51m3/t,最大瓦斯压力1.40mpa, 煤层透气性系λ=0.1045m2/(mpa2·d),预计该面在回采过程中瓦斯涌出量将达25.62m3/min,具有突出危险性;煤尘具有爆炸危险性,煤尘爆炸指数为36.94%~38.16%,煤层自然发火期为3~6个月。

煤以块状为主,粉末状次之,内生裂隙发育,半亮型煤,煤层厚度2.03~4.73m,平均3.52m,煤厚变化不大,结构单一。

2.钻孔施工按照科研单位提供的研究报告要求,钻场采用顶板石门尽头式,即在工作面回风顺槽向顶板岩石掘一条倾角50°的斜巷,斜巷进入顶板垂高4 m,然后在斜巷末端走向设钻场,钻场规格为6m×4m×2.5m,向工作面推进方向打5~7个呈扇形分布钻孔,控制上隅角以下20m范围,孔长为180m左右,钻场间距为150m,钻孔终孔与8#煤层顶板垂距为20m,位于顶板裂隙带内。

高位钻场钻孔瓦斯抽放技术的应用分析

高位钻场钻孔瓦斯抽放技术的应用分析

高位钻场钻孔瓦斯抽放技术的应用分析随着矿业的不断发展,煤矿工作面的开采深度不断增加,瓦斯爆炸等事故频发,对煤矿安全的要求也越来越高。

而在高位钻场进行钻孔瓦斯抽放技术成为煤矿瓦斯治理的一种重要手段,有效地提高了矿井瓦斯的抽放效率和安全性。

本文将对高位钻场钻孔瓦斯抽放技术进行深入分析,探讨其在煤矿瓦斯治理中的应用和发展前景。

一、高位钻场钻孔瓦斯抽放技术概述高位钻场钻孔瓦斯抽放技术是指在煤层开采过程中,通过在高位的钻场进行钻孔,利用煤层内部的压力差,将瓦斯抽放到地面进行处理。

这种技术相较于传统的低位钻孔瓦斯抽放技术,具有抽放效率高、安全性好等优点,逐渐成为煤矿瓦斯治理的主要手段之一。

在高位钻场钻孔瓦斯抽放技术中,首先需要确定钻孔的位置和角度,选择合适的钻孔设备和钻孔参数,进行精准的钻孔作业。

然后通过采用管道联通和连续瓦斯抽放等技术手段,将钻孔处的瓦斯抽放到地面,再经过处理后排放到大气中。

整个过程需要密切监测瓦斯抽放量和瓦斯浓度,确保瓦斯的安全抽放和处理。

1. 提高瓦斯抽放效率2. 减少煤矿安全风险高位钻场钻孔瓦斯抽放技术在煤矿安全治理中起到了关键作用,有效地减少了矿井内部瓦斯的积聚和爆炸风险。

尤其在深部煤矿开采过程中,采用高位钻孔技术能够更好地控制矿井内部的瓦斯压力,保障矿工的生命安全。

3. 降低治理成本相对于其他瓦斯治理技术,高位钻场钻孔瓦斯抽放技术的治理成本相对较低。

其技术要求简单、设备投入少、维护成本低,能够为煤矿企业节约大量的治理成本,提高了煤矿的经济效益。

4. 适应深部煤矿开采需要随着煤矿开采深度的不断增加,传统的瓦斯抽放技术已经难以满足深部煤矿的安全治理需要。

而高位钻场钻孔瓦斯抽放技术能够更好地适应深部煤矿的开采需求,保障了矿井的安全开采。

1. 技术不断成熟随着煤矿瓦斯治理需求的增加,高位钻场钻孔瓦斯抽放技术正在不断进行技术改进和创新,使得技术不断成熟。

未来,随着钻孔设备和监测技术的不断提高,高位钻场钻孔瓦斯抽放技术将更加成熟和完善。

顶板钻孔抽放瓦斯的应用

顶板钻孔抽放瓦斯的应用

顶板钻孔抽放瓦斯的应用随着煤矿工作面深度的不断加深和采煤强度的不断提高,煤矿瓦斯爆炸事故频发,已成为煤矿安全生产中一大难题。

而顶板钻孔抽放瓦斯技术,是目前应用较为广泛的一种防治瓦斯事故的技术手段,它能够有效降低煤矿瓦斯浓度,控制瓦斯爆炸事故的发生。

一、顶板钻孔的特点顶板钻孔,即在矿井顶板上开设的竖向钻孔,通常使用钢制管道或塑料管道,直径为Φ42、Φ50等。

顶板钻孔按照行进方向可分为正向钻孔和反向钻孔两种,按照钻孔坡度可分为垂直钻孔和斜向钻孔两种。

相较于其他除尘、抽采措施,顶板钻孔抽放瓦斯具有以下几个特点:1、无需设备维护:在矿井生产过程无需维护。

2、投资少:钻孔设备简单,施工不复杂,成本低、效益高。

3、技术成熟:在钻孔的位置、数量和孔距上的技术经验比较成熟,工人对其的评估比较准确,施工过程稳定可靠。

4、适用性广:钻孔抽放不仅能迅速降低煤矿瓦斯含量,而且可以在进风面或顶板硐室等地方进行使用。

二、顶板钻孔的优势(一)、提高瓦斯排放效率与洁净新风流比较,顶板钻孔抽放能够提高瓦斯排放效率,减少瓦斯浓度,安全控制了瓦斯等有害气体在矿井内的积累,为工人提供一个相对安全的劳动环境。

而且,该技术在实践中的效果也相当明显,在降低瓦斯含量方面可以达到40%-60%以上。

(二)、减轻有害气体压力由于在进行煤矿施工时,煤井压力会加大,瓦斯等有害气体容易在煤矿内积累,其方向通常是由煤体趋于矿筒。

这种情况在顶板上,特别是在靠近顶板钻孔的地方更为严重。

通过顶板钻孔抽放瓦斯,可以撬动有害气体的流动方向,减轻有害气体压力,避免瓦斯等有害气体在钻孔口处积累,使作业面安全得到控制。

(三)、便于监测及管理操作通过顶板钻孔抽放瓦斯实施,可以通过监测仪器检测所有的钻孔数量、管道长度或口径、抽放气量及瓦斯抽放的浓度等核心指标,制定更高效、更安全的管理操作以及应急方案。

三、关于煤矿顶板钻孔抽放瓦斯的注意事项(一)、钻孔位置安全为了避免煤矿工人及工具意外损毁、顶板破裂或孔口相互交叉等诸多因素的影响,必须注意细节方面的控制,如:顶板钻孔位置的距离、口径、孔距、深度、钻孔方向和斜度等。

瓦斯抽放技术的应用

瓦斯抽放技术的应用

前言随着煤矿机械化水平的提高,以及综采放顶煤采煤技术的发展和应用,采区巷道布置方式有了新的改变,采掘推进速度加快、开采强度增大,使工作面绝对瓦斯涌出量大幅度增加,尤其是存在『临近层的工作面,其瓦斯涌出量的增长幅度更大,采区瓦斯平衡构成也发生了很大变化。

由于《煤矿安全规程》中规定工作面允许的最高风速和工作面回风允许的最大瓦斯浓度,决定工作面所担负的瓦斯涌出量是有限的,再者矿井的通风能力、通风系统以及防治煤炭自燃的限制,工作面供风量往往达不到极限供风量,因此为解决高产高效工作面多瓦斯涌出源、高瓦斯涌出量的问题,确保其高产高效必须结合矿l 井的地质开采条件,实施矿井瓦斯抽放。

1 矿井瓦斯和瓦斯抽放的必要性1 .1 矿井瓦斯矿井瓦斯是井下有害气体的总称,主要成份是煤中伴生的甲烷( c | I 4 ) ,从褐煤到无烟煤、吨煤生成甲烷( c H 4 ) 量为6 8 ~ 4 1 9 m 。

瓦斯以吸附和游离两种状态赋存于煤孔隙表面和空隙中,一般吸附量占8 5 %以上,影响吸附瓦斯和游离瓦斯量决定因素:a .瓦斯压力. b .煤的性质即纯煤极限吸附量.c .与压力有关的吸附常数。

瓦斯的化学名称叫甲烷( c } { 4 ) 是一种无色、无味、无嗅、可燃的气体,当空气中瓦斯达到一定浓度( 5 %~ 1 5 %) ,并遇高温( 6 5 0 —7 5 0 o C ) 时能引起爆炸,空气中瓦斯浓度达 4 3 %,氧气浓度小于1 2 %,可以使人窒息,甲烷的分子直径为0.3 7 6 x 1 0 - g m,密度( 标况) 0.7 1 6 k g/m,比空气轻,与空气相比的相对密度为0 .5 5 4 ,其扩散速度是空气的1 . 3 4倍。

1 .2 瓦斯抽放的必要性1 .2 .1 从矿井目前的瓦斯涌出现状来看瓦斯抽放的必要性。

七星煤矿西三区煤层 2 1 1 掘进工作面瓦斯涌出量为0 . 6 5 m3 /m i n 、西三区8 煤层2 0 6掘进丁作面瓦斯涌出量为0 . 2 9 m 3 /m i n 、东四区 1 2 煤层 2 1 4掘进工作面瓦斯涌出量为0 .7 6 m3 /mi n 。

大直径 长钻孔瓦斯抽放技术与装备的应用参考文本

大直径 长钻孔瓦斯抽放技术与装备的应用参考文本

大直径长钻孔瓦斯抽放技术与装备的应用参考文本In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of EachLink To Achieve Risk Control And Planning某某管理中心XX年XX月大直径长钻孔瓦斯抽放技术与装备的应用参考文本使用指引:此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。

长期以来,瓦斯灾害一直影响着煤矿的安全生产。

尤其在高瓦斯矿井,瓦斯治理不仅成本高,而且常常因不能及时与原煤生产工作相衔接制约着煤矿的生产。

因此高瓦斯矿井力求通过高效的抽放技术和先进的装备缓和生产和瓦斯防治工作之间的矛盾,提高煤矿的经济效益。

用钻孔抽放煤层瓦斯是目前国内常用而用效的方法,具有施工速度快,钻场布置机动灵活等特点,但由于钻孔直径小,孔壁产生的裂隙小,抽放效果不如巷道抽放好。

通过加大钻孔的直径和数量,提高孔口抽放负压,可以弥补后者的不足,但必须有一整套适合我国煤矿钻孔抽放瓦斯的装备,才能达到理想的抽放效果。

煤科总院西安分院经多年研究,相继开发研制出一系列能够施工大直径钻孔的钻机及其配套的施工工艺,投入到高产高效的煤矿生产中,在高瓦斯矿井瓦斯防治中发挥了重要作用。

1大直径瓦斯抽放钻机的开发与应用效果阳泉矿务局属典型的高瓦斯矿井,煤层透气性差,回采工作面瓦斯涌出量高且大部分来源于上邻层及围岩。

上个世纪80年代,阳泉矿务局为解决制约煤矿安全生产的瓦斯问题,采取钻进密集的小直径顶板穿层钻孔结合掘进50m长的上斜巷道(高抽巷)抽放瓦斯,来解决上邻层瓦斯问题。

定向钻机施工顶板瓦斯抽采钻孔的应用

定向钻机施工顶板瓦斯抽采钻孔的应用

钻 进方 向 , 井下 钻 机 司机 下 达命 令 , 整钻 机 ; 给 调 每
钻 进 3m需 要测 量 一次 数 据 , 面监 控 人 员 的 主要 地
题 , 以实现控 制 顶板 长 距 离 钻孔 与煤 层 倾 角 近 于 可
平行 , 问距相 等 , 而最 大化地 发挥 了顶板 长距 离钻 从 孔 的作 用 。
轨 迹 曲线 , 通过 实 ’ 的轨 迹 曲线 与 设 计 的 理论 曲线 ? 贝 4 比对 , 面监 控人员 计 算 出接 下来 定 向钻 机需 要 的 地
钻机 施工 顶板 长距 离 瓦斯 抽 采 钻 孔 , 孔 角度 的选 开
择非 常 困难 , 工后难 以取得理 想 的瓦斯 抽采效 果 。 施 而千 米定 向钻 机 的定 向特 点 很 好 地 解 决 了这 一 问
类矿 井采煤 工作 面 瓦斯 治理提 供借 鉴 。 关键 词 D R10 长距 离钻孔 D 20 定 向钻孔 测 量导 向 系统
煤 层采空 后上 覆岩 层岩移 形成 冒落 带 、 隙带 、 裂 弯 曲下沉带 。根 据 我 国煤 矿 瓦斯 抽 采 的经 验 , 用 采
顶 板岩 石巷抽 采 工作 面瓦 斯 可 以取 得 很 好 的效 果 , 但 掘进 岩石 巷需耗 费大 量 的资金 及 时 间 , 在 裂 隙 若
付 巍 (93 )男 , 18- , 副经理 , 助理工程 师,106辽宁省 沈 阳 101
市 沈河 区 东滨 河 路 18号 3 1 0 0。 12 1
图 1 压 力 测 量 转 换 器


刘 兆元 :Βιβλιοθήκη 向钻 机施 工顶板 瓦斯抽 采钻 孔 的应 用 定
21 0 2年 8月 第 8期
测量 系统 主要包 括液压 马 达后 面的孔 底测 量系

煤层顶板走向钻孔(巷道)瓦斯抽放技术的应用

煤层顶板走向钻孔(巷道)瓦斯抽放技术的应用

走 向在煤层顶板 向采空区上方施工巷道或钻孔 , 抽 放采空区顶板 裂隙或 冒落空 间内积存 的高浓度 瓦 斯, 通过巷道或钻孑抽放 , L 能够切断上邻近层瓦斯涌 向工作 面 的通道 , 变采 空 区流 场 分布 , 改 减少 采空 区
瓦斯 涌 向工 作 面 , 并控 制上 隅 角瓦斯 积 聚。
岩 , 约 5 5m, 顶 为泥岩 , 厚 . 老 均厚 5 4m。该 面地质 .
I 一垮落带 ; Ⅱ一断裂带 ; Ⅲ一弯曲下沉带 ;一支撑影响角 a
图 1 回采工作 面上覆岩层沿推进 方向分区
煤层开采后在上述 区域 的岩层 中形成两类裂 隙: 离层裂隙和竖 向破断裂隙。离层裂 隙随着工作
维普资讯
成果 应 用
煤层顶板走 向钻孔 ( 道 ) 巷 瓦斯抽放技术的应用
李 文权 '
(. 1 淮南职业技术学院 , 安徽 淮南 22 0 ;. 3 0 12 安徽理工大学 资管 系, 安徽 淮南 2 20 ) 30 1

要: 依据工作面开采后采空 区上覆岩层形成 的“ ” 圈, O型 通过 在采煤工作 面顶板 中合 理布置走 向钻孔
图 2 采 空 区“ 型 圈 示 意 O”
2 工作 面概况
淮 南矿业 集 团潘 三矿 16 ( ) 2 13 工作 面 开采 淮南

煤 壁支撵 影 响区 ( a一6 ; 一离层 区 ( c ;一 重新 压实 区 ( —d ; ) b— )C C )
潘 谢 矿 区 C 。 层 , 面 走 向 长 13 1—136m, 煤 该 2 5 倾 斜 长 14m, 8 煤层 厚度 2 5~56m, . . 平均 厚36m, . 煤 层倾 角 4~3 。平 均 l 。 0, 0 。该 面 直 接 顶 为砂 质 泥

煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术分析

煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术分析

煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术分析
煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术是一种针对煤矿瓦斯危害的防治技术,通过在煤层顶板进行钻孔并抽取瓦斯,达到减少瓦斯浓度和降低煤矿瓦斯爆炸风险的目的。

以下是针对该技术的详细分析。

二、设备使用:
煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术主要使用的设备有钻机、抽风机和管道等。

钻机用于在煤层顶板进行钻孔,将瓦斯抽出;抽风机则用于抽取瓦斯,并通过管道进行排放。

设备的选择和使用需根据煤矿的具体情况进行调整。

三、优点:
1. 减少瓦斯浓度:煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术能够将瓦斯抽取至地面,减少瓦斯浓度,降低煤矿爆炸风险。

2. 降低矿井压力:通过抽取瓦斯,降低顶板上的瓦斯压力,减轻矿井围岩的受力状态,防止顶板塌陷等事故的发生。

3. 节能环保:通过高位钻孔瓦斯抽取,将煤矿瓦斯利用起来,可以节约能源并减少温室气体的排放。

四、注意事项:
1. 设备选型:根据煤层情况选择合适的钻机和抽风机,以及相应的管道等设备。

2. 工艺控制:确定钻孔位置、孔径和距离等参数,避免对矿体稳定性和采煤工艺造成不利影响。

3. 管道排放:建立合理的管道系统,保证瓦斯能够顺畅流出,避免积聚和泄漏等问题。

4. 安全防护:在进行高位钻孔瓦斯抽放作业时,必须配备相关的安全防护设施,确保人员安全。

煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术是一种有效的煤矿瓦斯防治技术,能够减少瓦斯浓度,降低爆炸风险,并且具备节能环保的特点。

在使用过程中,需要根据具体情况选择合适的设备,并严格遵守相关工艺和安全要求。

采煤工作面顶板高位钻孔瓦斯抽放技术

采煤工作面顶板高位钻孔瓦斯抽放技术

0 引 言
神 华集 团乌海 能 源有 限责 任公 司黄 白茨煤矿 位
相 对 瓦斯 涌 出量 为 1 7 . 4 5 m / t , 根据 2 0 1 1 年 新 出版
的《 煤矿安全规程》 规定 J : “ 矿井 的相对 瓦斯 涌出
量大 于 1 0 m / t 或 矿 井 绝 对 瓦 斯 涌 出量 大 于 4 0
抽 放 技 术施 工 工艺和抽 放 设备 。该 技 术的 成 功应 用对 0 2 1 2 0 1工作 面采 煤过 程 中产 生 的 瓦斯 进 行
了有 效 地 治理 , 保 证 了采 煤 工作 面安 全 、 稳定、 高效 的 生产 。 关键 词 : 顶板 高位 钻 孔 ; 抽 放技 术 ; 实践 ; 应 用 中图分 类号 : T D 7 1 2 . 6 文献 标 识码 : B 文章 编 号 : 1 6 7 1 —7 4 9 X【 2 0 1 5 ) O 2— 0 0 8 9— 0 2
于 乌达 矿 区 中部 , 南 邻 五 虎 山井 田 , 西、 北 与苏 海 图
井 田相 邻 , 东 部 以 乌 达 逆 掩 断 层 为界 , 井 田南 北 长
m / mi n 时就是 高 瓦斯矿 井 ” 可 以判 定 黄 白茨 煤 矿 为 高瓦 斯矿 井 , 因此 必 须 在 矿 井通 风 合 理 的基 础 上加
0 2 1 2 0 1工 作 面 位 于 1 2 1 2轨 道 上 山南 部 , 北 为
1 2 1 2轨 道 上 山 , 南 为 五 虎 山井 田边 界 , 西 面 未 布 置 工作 面 , 东为 0 2 1 2 0 3回风巷 。该 工作 面煤 层平 均 厚
度4 . 2 7 m, 工 作 面平 均 长度 为 1 4 8 m, 推 进 长 度

钻孔抽放技术在瓦斯治理中的应用

钻孔抽放技术在瓦斯治理中的应用
科 技信 窟
( 1 ) 环保 。六氟化硫气体 由于其 优 良的绝缘 和灭弧性 能 , 目前在高 压 电器 中得 到了广泛 的应用 , 全球 生产 的六氟化硫 气体约 5 0 %用 于电 力行业 , 其 中8 0 %用于高 压开关设备 。但 由于 1 9 9 7 年《 京都议定书》 的 签 署使 各 国在 逐步减少 或停止六氟 化硫 电器的使用 , 目 前 尚未找 到合 适的替代气体 , 六氟化硫气体在电器生产中仍然有着其不可替代的作用。 ( 2 ) 新介质 、 新材料 的应 用。对于户外产 品而言 , 环境适应性 能的提 高( 污秽 、 湿热 、 高海拔 、 盐雾 和大 气污染) 是至关重要 的, 因此 耐紫外 线 、 强 度高 和 自洁 型的新 型有 机绝缘 材料也 在户 外产 品中得 到广泛 的应 用, 比如新型的户外环氧树脂 、 户外硅橡胶 、 聚氨酯 、 陶瓷等 新型材料等 等; 另外 , 金属防腐技 术也是高压开关厂家重点研究 的课题 。 真空断路器 由于其优 良的灭 弧性能和少维护 、 免维 护的特点 , 尤其 是 小型化 、 低重燃 的真 空灭 弧室的应用 , 在户外配 电断路 器中所 占比例 越 来越高。 ( 3 ) 免 维护 。 目前 免维护 产品( 1 5 — 2 O 年 使用周期) 的研 究与开 发是 高压 电器 生产厂家的 目标 和方向。 目前 , 用于六氟化硫断路 器, 重合器 的弹 簧操动机 构可 以做到 2 0 0 0 次到 5 0 0 0 次, 用 于真空 断路器/ 重 合器 的弹簧操动机构基 本上可以做到 1 0 0 0 次机械稳定性 , 电磁 操动机构( 含 永磁操动机 构) 可以做到 5 0 0 0 次机构寿命 , 基 本可以满足大多数用户 的 需求 。但是控制 永磁操动机 构的 电容 器 、 蓄 电池和 电子设备 的使用寿 命 只能达到 4 1 , J 、 型化。 目前 , 复合绝缘技术 、 气体绝缘技术和小型化真空灭弧 室 的使用 , 使得 户外配 电设备 的尺 寸和重 量与 以前相 比大幅度减 小 。 同时 , 电子测量控制设备 的发展 , 使 电流传 感器和电容式分压器在高压 电器产品中的应用 成为可能 , 进一步减小了高压电器的体积。 ( 5 ) 组合 电器。在户 外配 电开关设 备 的使用 过程 中, 经 常需要多种 高压 电器 同时使 用 , 因此许 多厂家经常将两种 以上 的电器产品组合使 用, 如断路器一 隔离开关组合 电器 、 负荷开关 一隔离开 关组合电器 、 负 荷 开关一熔 断器组 合电器等等 , 一方面降低 了成本 , 另一方 面方便 了用 户 的安装 和使用 。 ( 6 ) 最佳人机关系。将操动简便可靠 、 电动遥控操动 、 清晰的状 态指 示 融入到开关 的设 计 中, 同时模块化 的设计 , 插接式安 装方式 , 二 次系 统 现场总线使 得现场快速安 装成为可 能 , 同时免维护 开关设备 和 自动 监测 系统极大的减少了运行人员 的工作量 。新型 的控 制器及配网 自动 化系统可 以将 开关的状态 即时传送到运行 管理人员 的电脑上 , 四遥系

顶板高抽钻孔瓦斯的应用

顶板高抽钻孔瓦斯的应用

1F RIEND OF CHEMICAL INDUS TRY FRIEND OF CHEM ICAL INDUS TRY2006.N O .01化工之友工程技术随着科学技术进步煤矿开采深度增加瓦斯涌出量不断增大治理瓦斯的技术不断更新瓦斯抽放逐步成为治理瓦斯首选途径本文针对鸡西矿业集团正阳煤矿一采深部37#左六采面采用顶板走向高抽钻孔抽放采空区裂隙带瓦斯的技术应用为低透气煤层瓦斯抽放解决上隅角回风瓦斯超限问题提供依据1.正阳煤矿一采深部37#左六概况正阳煤矿核定生产能力160万吨/年大型矿井生产格局四采十四掘其中四个采面分别是两综两高均采用长壁后退式采煤方法平均单产3.5~4万吨/月正阳煤矿为高瓦斯矿井绝对瓦斯涌出量36.33m 3/m i n 相对瓦斯涌出量11.58m 3/T 煤层均为低透气煤层一采深部37#左六采面为倾斜长壁后退式采面储量80万采高3.5m 绝对瓦斯涌量15m 3/mi n 走向长度900m 倾向长度200米上行U 型通风工作面风量920m 3/mi n 根据本层上一个采面瓦斯涌出量情况采用U+L 通风系统开采初期瓦斯情况正常但后期经常造成尾排瓦斯超限制约安全生产,后采用仰角钻配合尾排才解决超限问题,所以该面决定采用顶板高抽方法取消尾排治理瓦斯2.抽放方法选择根据实测本煤层采面瓦斯含量占采面瓦斯总量40%而采空区及邻近层释放瓦斯占60%由于该煤层属较难抽放煤层根据矿压三带理论及抽放泵Y D V I 特性确定利用高抽钻孔抽裂隙带瓦斯的局部抽放方案后经实践证实此方法改变采空区高浓瓦斯流动曲线避免回风上隅角瓦斯超限达到抽放率高的目的详见图1抽放系统选用YD VI 水环真空泵铺设200抽放管路钻场沿本煤层施工到巷道顶板钻机选用M KD5S 型钻孔直径200mm 钻孔可施工长度200m 共施工6个钻场150米一个每个钻场4个孔孔径200m m2.1高抽钻孔参数确定根据理论分析钻孔终孔打在顶板裂隙发育中下部效果最佳理论冒落带高度为4~8倍采高但顶板的围岩性质不同冒落带高度也随之不同经我矿单孔测试钻孔距煤层顶板24~28米时抽放瓦斯浓度40%60%为有效段最佳合理垂距24~28米2.2钻孔距风巷距离的确定由于风巷标高高采空区高浓度瓦斯易积聚回风巷的硬帮因此钻孔与风巷水平距离越近理论效果越好但实际布孔要避开矿压造成裂隙带及岩石未垮落悬臂梁我矿实测为距回风巷20~25米效果最佳2.3钻孔场间的钻孔压茬长度与钻场抬高位置钻孔倾角和偏角及钻机可施工长度有关但最好保证两个钻场的钻孔有效重叠段不小于20m2.4顶板高抽钻孔数同由4个增加到6个效果最佳抽放率达到55~69%在最佳抽放范围3.抽放效果经济分析3.1瓦斯抽放效果显著抽放平均流量26m 3/m i n 平均抽放瓦斯浓度40%抽放平均绝对量10.4m 3/m i n 每天抽放14926m 3转角瓦斯浓度控制在1%以下回风瓦斯浓度控制在0.5%左右抽放率达69%实现风排钻孔抽放瓦斯综合治理3.2避免作业人员与高浓度瓦斯接触3.3缓解采面接续问题节省一条专用瓦斯尾巷节省资金100万元3.4由抽放前月产5万吨提高8万吨多创效200万元4.结论利用顶板高抽钻孔抽放采空区裂隙瓦斯是低透气煤层瓦斯抽放有效方法但关键是以下几方面4.1必须根据不同顶板岩性进行单孔测试选取最佳钻孔参数钻孔终孔距顶板24~28米最佳距回风巷20~25米最佳充分利用泵的性能解决回风及上隅角超限问题4.2抽放钻孔封孔必须避开地质构造及矿压造成漏风带4.3为提高抽放率应尽可能采用大直径管路大直径钻孔可有效提高钻孔抽放率4.4抽排出口长度50100m 泵流量最大负压最高抽放效果最佳顶板高抽钻孔瓦斯的应用孙久刚鸡西矿业集团正阳煤矿158100摘要:通过顶板走向高抽钻孔抽放瓦斯技术应用解决采煤工作面上隅角及回风瓦斯超限问题提供参考依据关键词瓦斯抽放高抽钻孔应用中图分类号TD712+.6文献标识码B。

顶板高位抽放钻孔在成庄矿采面瓦斯治理中的应用

顶板高位抽放钻孔在成庄矿采面瓦斯治理中的应用

浅谈顶板高位抽放钻孔在成庄矿采面瓦斯治理中的应用摘要:根据回采工作面开采后采空区上覆岩层形成“o”型圈,通过在邻近回风巷道内施工顶板高位抽放钻孔抽放采空区瓦斯,较好地解决了工作面上隅角瓦斯超限难题,保证了工作面安全回采。

关键词:顶板高位钻孔采空区瓦斯抽放“o”型圈1 2319综采工作面地质概况2319综采工作面位于成庄矿3#煤第二盘区,工作面走向长1143m,倾斜长161m,煤层厚度平均6.01m,伪顶为泥岩,平均厚度为0.4m,直接顶为含粉砂细粒砂岩,平均厚度为1.37m;老顶为中砂岩,平均厚度为7.33m;工作面煤层倾角2-4°,煤层倾角平均角度3°。

煤尘无爆炸性,采煤方法为走向长壁式机械化采煤,全部垮落法管理顶板。

工作面东邻2317工作面(回采结束),西邻2321工作面(未回采)。

工作面采用“两进两回”偏y型通风。

2 顶板高位抽放钻孔施工的必要性2319工作面老顶初次来压之前,采面总配风量2500m3/min,工作面配风1300m3/min。

绝对瓦斯涌出量为3-5m3/min;直接顶垮落后瓦斯涌出量为5-7m3/min;采用风排就可以解决瓦斯问题。

随着工作面推进老顶初次来压后,采面总风量为2300m3/min,工作面配风仍维持1200m3/min,但工作面瓦斯涌出量最高达到15-18m3/min 左右;而风排瓦斯能力仅为12m3/min。

单纯依靠风排无法满足生产的需要,因此采空区瓦斯必须进行抽放。

结合该矿的实际情况,对2319工作面采取了顶板高位钻孔抽放采空区瓦斯。

3 采空区顶板高位钻孔抽放原理根据矿压理论,煤层开采后其顶板岩层发生冒落移动,当上覆岩层下沉稳定后,上覆岩层采动裂隙沿垂直方向由下往上划分为“垮落带”、“断裂带”和“弯曲下沉带”;沿工作面推进方向在工作面两条顺槽巷间分为“煤壁支撑影响区”、“离层区”、和“重新压实区”。

随着工作面不断向前推进沿工作推进方向上的“横三区”随之交替向前移动。

顶板高位抽放技术在瓦斯治理中的应用

顶板高位抽放技术在瓦斯治理中的应用
每个 盘 区在 浅部 开一个 回风 井 。该 矿 采用两井 筒进
风 ,即一 、二 号副 井 同 时入 风 ,各 盘 区上 山 回 风 。
放 才能 确保矿 井 的安 全生 产 。 为 了有 效 治理 瓦斯 ,
该矿除了优化矿井通风系统外 , 还采取了区域性预 抽本煤 层 瓦斯 、采空 区埋管抽 放 瓦斯等综 合抽 放 瓦
斯 的措 施 ,对矿 井瓦斯 进行 了有效 治理 ,基本 上保 证 了工 作 面 的安 全 生 产 。但 由于 煤 层 地 质 条 件 复
杂, 尤其是采煤工作面采煤时产生的大量瓦斯运移 到顶 板 的裂隙带 中 ,并随顶 板 的跨 落 进入采 空 区及
上 隅角 ,从而造 成工 作面 上隅角及 采 空 区聚积 大量 瓦斯 严重 制约 工作 面 的安 全生 产 。针 对 这 种 情 况 ,
Ap l ain o s Dr ia e T c nq e b o e oe rm e yn pi t fGa an g e h iu y B rh lsfo Ov r ig c o l Ro d y o nr lo s a wa sfrCo to fGa
Zh u Lin h n o acu
第 9卷 第 1 期
21 02年 2 月
中国煤层气
C 硼 A 0 卫E D M删 AE N
Vo . . 19 No 1 F b ay 2 1 e r r .0 2 u
顶板 高位抽放 技术在瓦斯治理中的应用
周连春
( 神华乌海能源有限责任公 司通 风管理部 ,内蒙古 04 1) 100
No 1 0 n c a w n i g p o e s c n e e t ey c nr lt e g n n u e s f n f cie p o u t n i . 6 6 i o l in n rc s a f ci l o t a a d e s r ae a d e e t rd ci n v o h s v o
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顶板钻孔抽放瓦斯的应用
参考文本
In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each
Link To Achieve Risk Control And Planning
某某管理中心
XX年XX月
顶板钻孔抽放瓦斯的应用参考文本使用指引:此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。

随着开采深度和强度的增加,瓦斯涌出量不断增大,
瓦斯超限成为威胁安全,制约生产的突出矛盾。

瓦斯抽放
逐步成为解决此矛盾主要手段,也是国家瓦斯治理“十二
字”方针的要求,本文针对鸡西矿业集团杏花矿东西23
#右二采面应用顶板高钻孔抽采空区裂隙带瓦斯的成功
分析,为低透气煤层瓦斯抽放提供依据。

1 杏花矿东西采区23
#右二概况
杏花矿是核定生产能力为140万t/a的大型矿井,采
用高标普采回采工艺,长壁后退式采煤方法,平均单产在
3.2~
4.5万t月。

杏花矿为高瓦斯矿井,绝对瓦斯涌出量为51.56m³
/min,相对瓦斯涌出量为17.97 m³/t煤层均为低透气煤层,东西采区23 m
#右二采面为倾斜长壁后退式仰采面,储量为30万t,采高2m,绝对瓦斯涌出量19m³/min,相对量为21m³/t,上行U型通风,工作面采用上一个采面留巷做排瓦斯巷。

未抽放前,受瓦斯制约月产在2.6万t,采用顶板高抽钻孔抽裂隙带瓦斯后,月产提高至4.2万t/月,解决了瓦斯对生产的威胁。

2 抽放方法选择
根据实测,本煤层采面瓦斯含量占采面瓦斯总量55%,而采空区三边释放瓦斯及邻近层释放瓦斯占45%,由于该煤层属较难抽放煤层(透气性系数<0.0025md)。

根据矿压三带理论,确定利用高抽钻孔抽裂隙带瓦斯的局间抽放方案。

经实践证实,此方法对改变采空区高浓度瓦斯,避免回风超限,取得了较好的效果。

抽放系统布置见
图1。

图1 抽放系统布置图
抽放系统选用YD-Ⅵ水环真空泵,Φ200直径的抽放管路铺设回风巷,钻场沿本煤层施工。

钻机选用KJ-4,占孔直径Φ75mm,钻孔可长度200m。

3 钻孔的标高确定
3.1 钻孔的标高确定
根据理论分析,钻孔终孔应打在顶板裂隙带中,理论冒落带高度为采高的4~8倍,但由于顶板岩性不同,冒落带高度也随之不同,经测试我矿钻孔瓦斯流量得知,钻孔终孔距煤层顶板7m、16m时为有效抽放段,最佳垂距8~14m(见图2)。

图2 钻孔垂距与抽放量图
3.2 钻孔距风巷距离的确定
由于风巷标高高,采空区高浓度瓦斯易积聚在回风巷的硬帮,因此钻孔与风巷水平距离越近,理论效果越好,但实际布孔要避开矿压造成的裂隙带(掘进松动圈)及岩石未垮落的悬臂梁,我矿实测距回风巷10~20m效果最佳(见图3)。

图3钻孔距风巷与抽放量关系图
3.3 钻孔接续距离的确定
两个钻场间的钻孔接续长度与钻场抬高位置、钻孔倾角和偏角及钻机可施工长度有关,但原则必须保证两个钻场间的有效钻孔数目3~5个,有效钻孔的重叠不小于
10m。

可保证抽放瓦斯量由6m³/min增加到9m³/min,抽放率由30%提高42%,处在最有效抽放范围。

4 抽放效果经济分析
(1)瓦斯抽放效果显著。

抽放瓦斯量7.2m³/min,抽放瓦斯浓度为55%,每天抽出瓦斯量10 368m³/min,上隅角瓦斯浓度由1.5%~3.5%下降到0.4%~0.8%,回风瓦斯浓度由原1.0%左右降至0.4%,抽放率达38%。

抽放效果见表1
表1 抽放后工作面风量及瓦斯参数表
地点
风量
/m³·min-1(-1标在右上位置)
瓦斯浓度
/%
瓦斯绝对量
/m³·min-1(-1标在右上位置)
占瓦斯总
量比例%
工作面1 063
19
上巷回风630 0.4
2.5
13
排瓦斯巷420 2.2
9.3
49
抽排泵流量
55
7.2
38
(2)避免人与高浓度瓦斯接触,增加安全可靠度。

(3)解放了生产力
抽放前月产2.9万t,抽放后提高至4.2万t,月多创效益190万元。

5 结论
利用顶板高抽钻孔抽放采空区裂隙瓦斯是低透气煤层瓦斯抽放的有效方法,但关键要注意以下方面:
(1)必须根据不同顶板岩性,进行单孔测度,选取最佳钻孔参数。

钻孔终孔距顶板7~15m、距风巷10~20m
最佳。

(2)抽放钻孔封孔必须避开地质构造及矿压造成的漏风带。

(3)钻场布置既要避免瓦斯窝子,又要考虑结孔压茬长度越小越经济。

最好选用高位绕道式钻场,施工煤层平行水平钻孔,可减少压茬长度,提高钻孔利用率。

(4)为了提高抽放率,尽可能采用大直径管路、大直径钻孔。

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