综合瓦斯抽采技术在高瓦斯防突矿井推广应用

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

综合瓦斯抽采技术在高瓦斯防突矿井的推广应用
摘要:针对鹤煤八矿随着开采深度的不断延伸,煤层中瓦斯含量逐渐增加的情况采取了瓦斯抽放综合技术,有效的降低了工作面瓦斯含量,提高了工作面煤炭产量,增加了效益,并为安全生产创造了条件。

关键词:瓦斯抽采安全技术
1 矿井概括
八矿位于鹤壁矿区南部,井田南北走向5.25km,东西倾向
1.7-1.9km,面积约7.9km2。

井田为一隐伏井田,属单斜构造。

二1煤为矿井唯一可采煤层,为二迭系山西组,平均厚度6.75m,平均倾角24°。

井田内地质构造复杂,断裂构造发育,尤其小断层较多,煤层稳定性中等,局部存在明显的变薄现象,并呈条带状分布;2002年鉴定为煤与瓦斯突出矿井,随着开采深度的不断延伸,煤层中瓦斯含量逐渐增多,给工作面回采带来了严重影响,为解决这种现象,矿井综合抽放技术的应用解决了这一难题。

2 3103南工作面概况
3103工作面地面位于西扒厂北,地面标高163-168m。

地面起伏不大,全为可耕地;工作面上部为3101工作面采空区,下部为尚未开采的3105工作面,南至f53断层煤柱,北邻未开采的3103北工作面。

工作面内地质构造复杂,在工作面中间有一煤层变薄带,变薄带煤层厚0.3-2米,变薄带宽25米,在工作面北部有13f6断层,对回采有影响,褶曲不发育。

煤层倾角平均25°,
平均煤厚6.5m,煤层直接顶为砂质泥岩,老顶为砂岩。

煤层:直接底为砂质泥岩,老底为砂岩。

地质储量:52.1万吨。

3103上、下顺槽采用u29型棚支护。

悬移支架炮采工作面。

3 3103工作面瓦斯参数情况
3103南工作面瓦斯含量按照焦煤科研所对3103中巷测得的瓦斯含量,原始瓦斯含量11.15m3/t,瓦斯压力0.9mpa。

抽放影响半径为3m。

由于八矿属于是单一煤层,不具备开采保护层条件。

八矿采取了区域防突措施和局部防突措施,即在底板抽放巷内施工穿层钻孔、顶板穿层钻孔、本煤层施工顺层抽放钻孔、上顺槽施工高位裂隙钻孔措施后,降低工作面瓦斯含量,为工作面回采提供了条件。

4 3103工作面抽采方案的确定
4.1 上、下顺槽及切眼预抽方案上、下顺槽及切眼预抽煤层瓦斯采用的方式选用穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯,上顺槽已通过3101中巷穿层孔控制,切眼通过施工本煤层,目前正处于预抽期,3103下顺槽需施工预抽钻孔进行消突,采用在3103底抽巷施工穿层钻孔。

4.2 回采工作面预抽方案工作面预抽煤层瓦斯选用了顺层钻孔预抽回采区域。

通过在3103上、下顺槽施工大量顺层钻孔和在3103底抽巷施工顶板穿层钻孔预抽工作面中部薄弱地区的联合预抽方案。

4.3 回采期间工作面局部瓦斯抽采方案采用顶板裂隙带、采空区埋管抽采来解决工作面回采期间的局部瓦斯问题。

顶板裂隙带抽
放通过在工作面中上部施工顶板抽放巷,在回采前封闭巷道进行巷抽;采空区埋管通过在工作面上顺槽抽采管路安设“干”字型埋管,并预埋在采空区内进行抽放。

5 抽采钻孔的布置方式
5.1 预抽3103下顺槽钻孔参数布孔原则:①钻孔在预抽区域内均匀布置,并穿过煤层全厚进入顶板0.5m;②钻孔终孔间距以实测有效抽放半径为基础进行设计;③孔径94mm,以提高抽采瓦斯浓度。

在底板抽放巷抽放钻场内打钻,对下顺槽周围煤层瓦斯进行条带区域预抽。

每个钻场布置6排8列54个孔,钻孔直径94mm,沿煤层倾斜方向呈扇形布孔,钻孔控制到下顺槽轮廓线外上帮20m、下帮15m范围。

5.2 预抽3103切眼钻孔参数切眼采用穿层钻孔预抽区域防突措施,通过在3103中巷及3103上顺槽本煤层,预抽3103切眼两帮各15m范围煤体瓦斯。

5.3 3103上、下顺槽本煤层钻孔参数在3103上、下顺槽内均匀布置顺层平行钻孔和伪倾斜钻孔进行区域预抽,设计为双排三花眼布置钻孔。

上顺槽上排钻孔开孔距巷道底板1.0m,设计方位105°,倾角25°-28°,钻孔深度51米;下排钻孔开孔距巷道底板钻孔0.5m,设计方位121°,倾角26°-29°,钻孔深度56米;孔间距0.7米。

下顺槽上排孔钻孔开孔距巷道底板2.3m,设计方位264°,倾角27-31°,钻孔深度90米,下排孔钻孔开孔距巷道底板1.5m,设计方位260°,倾角28°-32°,钻孔深度88米;孔间距0.7米。

上下顺槽钻孔在空间上形成立体交叉,交叉距离不少于10米。

为有效解决工作面中下部瓦斯较难抽放的问题,在底板抽放巷内,每隔5m布置一个顶板扇形抽放钻场,每个钻场布置10个孔,钻孔沿煤层倾斜方向呈扇形布置,钻孔直径94mm,对整个工作面瓦斯进行区域预抽。

5.4 3103工作面回采过程中高位裂隙钻场钻孔参数 3103上顺槽在掘进过程中,间隔90米掘进一个高位裂隙钻场,钻场与上顺槽平行距离为15.5m,距煤层顶板5-10米,工作面回采过程中,在钻场内布置12个钻场,上排孔距巷道底板1.0米,下排孔距巷道底板0.5m,钻孔深度平均80米,控制工作面上顺槽向下20米范围,解决工作面在回采过程中,采空区跨落中存在的裂隙中释放瓦斯。

6 钻孔封孔联孔工艺
进入封孔地点,首先要敲邦问顶,检查封孔周围的安全状况及支护状况,封孔下管前用风管将封孔段内的煤(岩)屑采用压风全程清扫干净。

封孔长度为15m以上,封孔管用φ50聚氯乙烯管,返浆管选用4分钢管,注浆管选用4分软管。

在封孔管前端2m处用定向封孔材料(2组药)固定在聚氯乙烯管上。

将连接固定好聚氯乙烯管及4分注、返浆管同时快速地送至孔中预定深度。

注浆管长度为2m,返浆管长为10m。

然后采用安尔封堵钻孔孔口段,孔口段封孔深度1.5-2m,孔口段凝固时间不低于10min。

压注封孔材料:采用风动注浆泵注浆,将封孔剂与水按一定比例混合后注入孔中,当返浆管有浆液流出时,钻孔内浆液已满,此时关闭返浆管路球阀,
安装压力表后打开阀门继续注浆。

保持注浆3分钟左右、压力表显示读数达到0.6mpa-1mpa后关闭返浆管阀门,此时钻孔内裂隙已经得到充分封堵。

7 结束语
3103工作面经过综合抽放技术后,工作面由原来的原始瓦斯含量11.15m3/t,经过不少于1年以上预抽期后,经测得最大残存瓦斯含量6.96m3/t,取得了明显的效果,有效的解决了工作面回采过程中瓦斯超限的现象,提高了工作面产量,增加了效益,保证了安全。

参考文献:
[1]苟星奎,李学海.顶板定向钻孔瓦斯抽采方法研究[j].价值工程,2013(04).
[2]李学海,苟星奎.定向长钻孔综合瓦斯抽采技术[j].价值工程,2013(05).
[3]曹静,姚宁平,姚亚峰,董洪波.煤矿坑道瓦斯抽采钻机变幅机构的设计及力学分析[j].煤矿机械,2013(05).
作者简介:
秦明发(1980-),男,河南鹤壁人,助理工程师,2008年毕业于河南理工大学,现从事技术管理工作。

相关文档
最新文档