高位钻孔瓦斯抽放技术在郭家河煤矿的应用
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Ｍ／ （ Ｋ一 １ ） 。实 际 冒落 带岩 层 厚度 因为 自由空 间高 度没有 达 到 ０时 ， 采 空 区上部 岩 层 可 能 已经 进 入 裂
面采取 走 向长壁 后 退 式 、 一 次采 全 高 综 合 机械 化 放 顶 采煤 法 。采 高为 ３ ． ２ ｍ， 放煤 高度 为 ８ ． ５ ｍ， 工 作 面倾 向长 为 ２ ３ ５ ｍ， 走 向长 为 ９ ０ ０ ｍ， 全 部 垮落 法 控
平面投 影 覆盖工 作 面长度 约 １ ／ ３ 。 （ ３ ） 高 位 钻 场 参 数 。在 １ ３ ０ １回风 巷 距 工 作 面
２ ０ ０ ｍ 处开 掘 ２号 高位 钻场 ， 钻 场巷 是一 段长 ２ ４ ｍ、
收稿 日期 ： ２ ０ １ ２—１ １—１ ５
作 者 简介 ：项 宗 文 （ １ ９ ７ １ 一） ， 男， 江苏沭 阳人 ， 工程 师 ， 工 商 管 理 硕
中形成 的裂隙成 为 瓦斯 的流动通 道 。
高位钻 孔 瓦斯抽 放技术 正是 利用 采场上 覆 岩层
的活 动规律 与采 空 区 内 瓦斯 运 移 和 积 聚规 律 ， 沿 着 回采工 作 面 的回风 巷 ， 在 工作 面 的前 方 每 隔一 定 距
开 采 。伴 随瓦斯 治理 技术 的不 断 更新 ， 瓦斯 抽 放 已
中图 分 类 号 ： Ｔ Ｄ ７ １ ２ ． ６ 文献标志码 ： Ｂ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ３—０ ５ ０ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ —０ ０ ９ ７— ０ ２
随着 开 采 深 度 的逐 步 增 加 ， 陕 西 郭 家 河 煤 矿 １ ３ ０ １工作 面瓦斯 涌 出量 随之 增 大 ， 导致 上 隅 角 瓦斯 频 频超 限 ， 如果不 及 时 处 理将 直 接 威 胁 到煤 矿 安 全
经 成 为治理 瓦斯 的首 选途 径 … ， １ ３ ０ １工 作 面采 空 区 插 管抽 放 和顶板 高位 钻 孔 抽 放 技 术 的应 用 ， 为解 决 上隅角、 回风巷 瓦斯超 限 问题提 供 了依 据 。
离 向煤 体顶 板开 掘 一个 钻 场 ， 并 将 高 位钻 孔 布 置 在
回采过 程 中上覆 岩层 中形成 的裂 隙空 间 内 。 ２ ． ２ 钻 孔 参数确 定 （ １ ） 终孔 层位距 煤 层 顶 板 的垂 距 。其 主要 由采 空 区垮 落后 所形 成 的 冒落带 和 裂隙带 高度确 定 。采 空 区上 覆 岩层 冒落 后将 采 空 区填 满 ， 促使 采 空 区上 部岩层 进入 裂 隙带范 围 ， 所以 ， 冒落带 的岩层 厚度 即 是岩层 冒落 后把 采空 区空 间填满 的岩 层厚度 。 煤 层 回采工 作 面采 高 、 岩 层 冒落后 岩 石 碎 胀
２ ０ １ ３ 年第 ２期
中州 煤炭
第２ ０ ６ 期
高 位 钻 孔 瓦斯 抽 放 技 术 在 郭家 河 煤 矿 的应 用
项 宗 文
（ 宝鸡 秦 源煤 业 有 限公 司 ， 陕西 宝鸡 ７ ２ １ ５ ０ ０ ）
摘要 ： 以陕 西 宝 鸡 郭 家 河 煤 矿 １ ３ ０ １工 作 面 为 研 究 对 象 ， 针 对 工作 面上 隅 角 瓦斯 超 限 问题 ， 应 用 了顶 板 高 位 钻
１ １ ３ ０ １工 作 面 概 况
郭 家河 煤矿 １ ３ ０ １ 工 作面 开采 Ｉ 盘 区 ３煤 层 ， 该 煤 层埋 藏 深 度 ４ ４ ０～ ８ １ ０ ｍ， 平 均 埋深 ６ ２ ０ ｍ。煤层
倾 角一般在 ６ 。 以下 ， 煤 层平均 厚 １ １ ． ７ ｍ， 煤层赋 存条 件 较好 。经初 步测算 ， ３煤 的瓦斯压 力为 ０ ． ４ ＭＰ ａ ； 相
对 瓦斯 含 量 最 大 ３ ． ２ １ ｍ ／ ｔ ； 钻孑 Ｌ 衰 减 系数 ０ ． ３ ７ ２ ５ ｄ ～； 煤层 透 气性 系数 ０ ． ０ ３ ６ ５ ｍ ／ （ ＭＰ ａ ・ ｄ ） 。工 作
率 ห้องสมุดไป่ตู้与 冒落 带 内岩 层 的厚 度 日。 满足关系式 Ｈ ＝
２ 高 位 钻 孔 抽 放 技 术
２ ． １ 抽 放 原 理
式 中 ，∑ 为累计 采厚 。
工作 面 回采过 程 中 ， 其 上覆 岩 层受 采 动 压力 影 响， 在 工作 面周 围形 成一个 采 动压力 场 ， 采 动压 力场
由上式 计 算 得 出 ， １ ３ ０ １ ２工 作 面 冒落 带 高 度 约
１ ５ ｍ， 裂 隙带 高度 约 ５ ４ ｍ。
及 其影 响范 围在 垂直 方 向形 成 ３个带 ， 即 冒落带 、 裂
隙带 和弯 曲下沉 带 ； 在水平 方 向形成 ３个 区 ， 即煤壁 支撑影 响 区 、 离 层 区和 重 新 压 实 区 。采 动压 力 场
（ ２ ） 高位 钻孔 距 回风 巷 内错 平 距 。为 了 达到 更 好 的抽 放效 果 ， 使 １ 孔 平 面投 影 在 回 风巷 中部 ， 其
孔抽放技术 ； 分 析 了高 位 钻 孔 抽 放 原 理 ， 研 究 了采 空 区 冒 落 带 与裂 隙 带 的 高 度 范 围 ， 在 此 基 础 上 确 定 了高 位 钻 孔 参 数 。高 位 钻 孔 抽 放 技 术 措 施 的应 用 ， 有 效 解 决 了工 作 面 上 隅 角 瓦 斯 超 限 问题 。 关键词 ： 工作面； 上 隅角 ； 裂隙带； 高 位 抽 放
制 顶板 。
隙带 范 围内 ， 或者 在 冒落带 范 围内 ， 岩 层垮 落时裂 隙 带岩层 已有 部分 下沉 而导致 实 际高度 小于理 论计 算 值 。因而 ， 一般采 用 以下经 验公 式计算 ：
冒落带高度 Ｈ ＝１ ０ ０∑Ｍ／ （ ４ ． ７ Ｍ 一１ ９ ． ０ ）± ２ ． ２ 裂隙带高度 Ｈ ＝１ ０ ０∑Ｍ／ （ １ ． ６ Ｍ一 ３ ． ６ ）± ５ ． ６
面采取 走 向长壁 后 退 式 、 一 次采 全 高 综 合 机械 化 放 顶 采煤 法 。采 高为 ３ ． ２ ｍ， 放煤 高度 为 ８ ． ５ ｍ， 工 作 面倾 向长 为 ２ ３ ５ ｍ， 走 向长 为 ９ ０ ０ ｍ， 全 部 垮落 法 控
平面投 影 覆盖工 作 面长度 约 １ ／ ３ 。 （ ３ ） 高 位 钻 场 参 数 。在 １ ３ ０ １回风 巷 距 工 作 面
２ ０ ０ ｍ 处开 掘 ２号 高位 钻场 ， 钻 场巷 是一 段长 ２ ４ ｍ、
收稿 日期 ： ２ ０ １ ２—１ １—１ ５
作 者 简介 ：项 宗 文 （ １ ９ ７ １ 一） ， 男， 江苏沭 阳人 ， 工程 师 ， 工 商 管 理 硕
中形成 的裂隙成 为 瓦斯 的流动通 道 。
高位钻 孔 瓦斯抽 放技术 正是 利用 采场上 覆 岩层
的活 动规律 与采 空 区 内 瓦斯 运 移 和 积 聚规 律 ， 沿 着 回采工 作 面 的回风 巷 ， 在 工作 面 的前 方 每 隔一 定 距
开 采 。伴 随瓦斯 治理 技术 的不 断 更新 ， 瓦斯 抽 放 已
中图 分 类 号 ： Ｔ Ｄ ７ １ ２ ． ６ 文献标志码 ： Ｂ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ３—０ ５ ０ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ —０ ０ ９ ７— ０ ２
随着 开 采 深 度 的逐 步 增 加 ， 陕 西 郭 家 河 煤 矿 １ ３ ０ １工作 面瓦斯 涌 出量 随之 增 大 ， 导致 上 隅 角 瓦斯 频 频超 限 ， 如果不 及 时 处 理将 直 接 威 胁 到煤 矿 安 全
经 成 为治理 瓦斯 的首 选途 径 … ， １ ３ ０ １工 作 面采 空 区 插 管抽 放 和顶板 高位 钻 孔 抽 放 技 术 的应 用 ， 为解 决 上隅角、 回风巷 瓦斯超 限 问题提 供 了依 据 。
离 向煤 体顶 板开 掘 一个 钻 场 ， 并 将 高 位钻 孔 布 置 在
回采过 程 中上覆 岩层 中形成 的裂 隙空 间 内 。 ２ ． ２ 钻 孔 参数确 定 （ １ ） 终孔 层位距 煤 层 顶 板 的垂 距 。其 主要 由采 空 区垮 落后 所形 成 的 冒落带 和 裂隙带 高度确 定 。采 空 区上 覆 岩层 冒落 后将 采 空 区填 满 ， 促使 采 空 区上 部岩层 进入 裂 隙带范 围 ， 所以 ， 冒落带 的岩层 厚度 即 是岩层 冒落 后把 采空 区空 间填满 的岩 层厚度 。 煤 层 回采工 作 面采 高 、 岩 层 冒落后 岩 石 碎 胀
２ ０ １ ３ 年第 ２期
中州 煤炭
第２ ０ ６ 期
高 位 钻 孔 瓦斯 抽 放 技 术 在 郭家 河 煤 矿 的应 用
项 宗 文
（ 宝鸡 秦 源煤 业 有 限公 司 ， 陕西 宝鸡 ７ ２ １ ５ ０ ０ ）
摘要 ： 以陕 西 宝 鸡 郭 家 河 煤 矿 １ ３ ０ １工 作 面 为 研 究 对 象 ， 针 对 工作 面上 隅 角 瓦斯 超 限 问题 ， 应 用 了顶 板 高 位 钻
１ １ ３ ０ １工 作 面 概 况
郭 家河 煤矿 １ ３ ０ １ 工 作面 开采 Ｉ 盘 区 ３煤 层 ， 该 煤 层埋 藏 深 度 ４ ４ ０～ ８ １ ０ ｍ， 平 均 埋深 ６ ２ ０ ｍ。煤层
倾 角一般在 ６ 。 以下 ， 煤 层平均 厚 １ １ ． ７ ｍ， 煤层赋 存条 件 较好 。经初 步测算 ， ３煤 的瓦斯压 力为 ０ ． ４ ＭＰ ａ ； 相
对 瓦斯 含 量 最 大 ３ ． ２ １ ｍ ／ ｔ ； 钻孑 Ｌ 衰 减 系数 ０ ． ３ ７ ２ ５ ｄ ～； 煤层 透 气性 系数 ０ ． ０ ３ ６ ５ ｍ ／ （ ＭＰ ａ ・ ｄ ） 。工 作
率 ห้องสมุดไป่ตู้与 冒落 带 内岩 层 的厚 度 日。 满足关系式 Ｈ ＝
２ 高 位 钻 孔 抽 放 技 术
２ ． １ 抽 放 原 理
式 中 ，∑ 为累计 采厚 。
工作 面 回采过 程 中 ， 其 上覆 岩 层受 采 动 压力 影 响， 在 工作 面周 围形 成一个 采 动压力 场 ， 采 动压 力场
由上式 计 算 得 出 ， １ ３ ０ １ ２工 作 面 冒落 带 高 度 约
１ ５ ｍ， 裂 隙带 高度 约 ５ ４ ｍ。
及 其影 响范 围在 垂直 方 向形 成 ３个带 ， 即 冒落带 、 裂
隙带 和弯 曲下沉 带 ； 在水平 方 向形成 ３个 区 ， 即煤壁 支撑影 响 区 、 离 层 区和 重 新 压 实 区 。采 动压 力 场
（ ２ ） 高位 钻孔 距 回风 巷 内错 平 距 。为 了 达到 更 好 的抽 放效 果 ， 使 １ 孔 平 面投 影 在 回 风巷 中部 ， 其
孔抽放技术 ； 分 析 了高 位 钻 孔 抽 放 原 理 ， 研 究 了采 空 区 冒 落 带 与裂 隙 带 的 高 度 范 围 ， 在 此 基 础 上 确 定 了高 位 钻 孔 参 数 。高 位 钻 孔 抽 放 技 术 措 施 的应 用 ， 有 效 解 决 了工 作 面 上 隅 角 瓦 斯 超 限 问题 。 关键词 ： 工作面； 上 隅角 ； 裂隙带； 高 位 抽 放
制 顶板 。
隙带 范 围内 ， 或者 在 冒落带 范 围内 ， 岩 层垮 落时裂 隙 带岩层 已有 部分 下沉 而导致 实 际高度 小于理 论计 算 值 。因而 ， 一般采 用 以下经 验公 式计算 ：
冒落带高度 Ｈ ＝１ ０ ０∑Ｍ／ （ ４ ． ７ Ｍ 一１ ９ ． ０ ）± ２ ． ２ 裂隙带高度 Ｈ ＝１ ０ ０∑Ｍ／ （ １ ． ６ Ｍ一 ３ ． ６ ）± ５ ． ６