顶板抽采巷瓦斯综合治理技术

焦煤集团科技创新成果申报表
顶板抽采巷瓦斯综合治理技术成果总结
1.立项背景
区域瓦斯治理为治理煤与瓦斯突出矿井的根本性措施。

焦作矿区主采煤层为二1煤，底板距八灰18～20m，抽采巷布置在底板容易造成突水事故。

因此，演马庄矿区域瓦斯治理抽采巷道只能布置在顶板。

演马庄矿瓦斯抽采巷均为顶板岩巷，煤层上覆岩层为砂岩或大占砂岩，富水，严重影响钻孔抽采效果。

国内外绝大多数专家认为顶板抽采巷下向孔抽放效果较好。

但是结合演马庄矿现有实际情况，目前演马庄矿顶板抽采巷瓦斯抽采效果较差，远远低于预期。

演马庄矿很有必要研究适合演马庄矿实际的顶板抽采巷瓦斯综合治理技术。

同时焦煤在焦作矿区众多矿井都存在大量顶板抽采巷，该技术具有广泛性和典型性的特点，对焦作矿区瓦斯防治具有重要意义。

2.研究开发内容
顶板抽采巷瓦斯综合治理技术研究主要内容为研究钻孔抽采效率和抽采负压，钻孔封孔材料、封孔深度、封孔工艺和钻孔积水量之间的关系及技术解决方案。

首先，为了加强顶板瓦斯抽采巷的抽采效率，缩短了抽采达标的周期，对顶板穿层抽采钻孔进行了优化设计，抽采钻孔间距由原来的2.5m一组提高到4.8m一组，在改变布孔间距后，钻孔工程量减少了，加快了施工进度，同时，单孔平均始抽浓度提高了，在21011运输巷顶板瓦斯抽采巷优化设计后近两个月施工的抽采钻孔，平均单孔抽采浓度在70%以上，目前无明显衰减现象，该地区总孔板浓度保持在60%～80%，纯流量在8.4m3/min～14.8m3/min，效果显著。

其次，研制了气水分离正压自动放水器、瓦斯抽采管路集水管自动放水装置和穿层钻孔自动排水装置，经过试验，将抽采钻孔内的积水排出后，钻孔内瓦斯浓度及抽采量增大，大大提高了瓦斯抽采效果，解决了抽采管路和钻孔存在过多积水影响瓦斯抽采效果的问题。

防突措施控制巷邦的距离为距巷邦15米以上，造成抽采钻孔的卸压带也同时加宽。

而原来的抽采钻孔封孔深度5米，这样施工的抽采钻孔都出现了浓度低、负压低等现象。

根据实际情况，在27131运输巷进行了带压封孔工艺试验，经多次摸索、验证，对带压封孔工艺的工艺、材料、操作程序、成本核算、效果等进行对比试验，总结了一套成功的带压封孔工艺，有效杜绝了抽采钻孔漏气现象，提高了单孔的抽采参数和瓦斯泵站的抽采浓度。

3.主要创新点
1、改变布孔间距，减少了钻孔工程量，加快了施工进度，同时，提高了单孔平均始抽浓度；
2、解决了抽采管路和钻孔存在过多积水影响瓦斯抽采效果的问题，大大提高了瓦斯抽采效果；
3、对钻孔实现全长度封孔，且封孔深度在16米以上，杜绝了封孔漏气现象。

对钻孔封孔段用压力泵进行带压注浆水泥的办法，节省了原来的封孔用聚氨酯化学药剂，降低了封孔成本。

4.应用地点和效果
1.提高单孔平均始抽浓度，缩短了抽采达标的周期；
2.钻孔内瓦斯浓度及抽采量增大，大大提高了瓦斯抽采效果，解决了抽采管路和钻孔存在过多积水影响瓦斯抽采效果的问题；
3.减少钻孔漏气，提高单孔抽采率、瓦斯抽采效果和瓦斯泵站抽采浓度，缩短了抽采达标的周期，钻孔封孔段用压力泵进行带压注浆水泥的办法，节省了原来的封孔用聚氨酯化学药剂，降低了封孔成本。

21011运输巷顶板瓦斯抽采巷优化设计后近两个月施工的抽采钻孔，平均单孔抽采浓度在70%以上，目前无明显衰减现象，该地区总孔板浓度保持在60%～80%，纯流量在8.4m3/min～14.8m3/min，效果显著。

在27131运输巷进行了带压封孔工艺试验，经多次摸索、验证，对带压封孔工艺的工艺、材料、操作程序、成本核算、效果等进行对比试验，总结了一套成功的带压封孔工艺，有效杜绝了抽采钻孔漏气现象，提高了单孔的抽采参数和瓦斯泵站的抽采浓度。

5.推广前景
顶板穿层抽采钻孔在21011运输巷顶板瓦斯抽采巷施工抽采钻孔，抽采效果显著；气水分离正压自动放水器、瓦斯抽采管路集水管自动放水装置和穿层钻孔自动排水装置在21011回风顶板抽采巷9钻场安装了2台，近日计划在27131运输巷、21011回风专用回风等再安装3台；焦煤公司在我矿召开了现场经验推介会，现在全焦煤公司已全部采用了带压封孔工艺，取得了较好的评价和经济效益。