正阳煤矿高瓦斯综采面瓦斯抽采技术的应用
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倾 角
f。) 4 0 3 5 3O 2 5 2 0 l 5
孔 深
埘 20 0 20 0 20 O 20 0 20 0 200
平 距
用 8 l 6 24 32 1 2 20
终 孔 高 度
如 25 25 25 25 20 20
2
3 4
表 3 运转 泵抽放参数表
5
6
7 0
20 0
28
36
20
20
各 注
平 距 指 钻 孔 终 孔 位 置 距 回 风 上 巷 位 置 的 水平投 影距 离 。
岩层的裂隙带 的瓦斯流 动和贮存提供 了通道 和 空 间 。 此 在 工作 面 正 常 回 采 期 间 , 位 钻 孔 布 因 高 置在裂隙带 的中下部 至冒落带 的上部 ,能有效 地拦截上 临近层 的卸压瓦斯 涌入 回采 工作面 。 同时利用抽采钻孑 的高 负压作用改变采空 区气 L 体流场分布 , 抽采积聚在采空区 内部的瓦斯 , 减 少 采 空 区瓦 斯 向工 作 面 的涌 出量 和 上 隅 角 瓦 斯
即 “ ” 圈 f 。 如 图 2所 示 。 O型 2 、 由 于 … 型 圈 的 存 在 , 采 空 区及 上 覆 煤 O’ 为
表 1理论划分 冒落带、 裂隙带分布范围
表 2 高位钻场钻孔施工参数设计表 1
孔 号
1
孔 径
埘 加 1 13 l 13 I 】3 l J3 1 l3 l l3
关 键 词 :O 型 圈 ; “” 高位 钻 孔 ; 角钻 孔 ; 仰 瓦斯 抽 放
1 采 原 理 抽 根据矿压理论 , 层开采后其顶 板发生 冒 煤 落移动 , 当上覆岩层下沉稳定后 , 上覆岩层采动 裂隙区可分为“ 竖三带” 横三区” 和“ 如图 1 所 q 。 离 层 区 随 着 工 作 面 推 进 从 开 切 眼 开 始 逐 渐增大 , 其采空区中部位于 冒落拱 顶端 , 离层裂 隙最为发育 , 但随着采面继续推进 , 采空区 中部 离层裂隙趋于压实 ,主关键层 与变形 下沉的岩 层之间形成很 大的离层 空间 ,而在采 空区上下 两侧 由于煤壁支撑作用 , 离层裂隙仍继续发育 , 在采空区四周形 成一个 连同的离层 裂隙发 育区
科 技 论l 坛
科
正 阳煤矿高瓦斯综采 面瓦斯抽采技术的应用
王 景
( 西矿 业 集 团 正 阳煤 矿 , 龙 江 鸡 西 187 ) 鸡 黑 5 17
摘 要: 依据 工作 面开采后采空 区上覆岩层形成 的“ 型圈理论 , O” 通过在正 阳煤矿 综采工作面顶板 中合理布 置长距 离高位水平钻孔( 替代走 向 高抽巷 ) 及仰 角钻孔进行抽放 , 有效治理 了高瓦斯工作面 瓦斯超限 问题 , 取得 了明显的抽放效果 , 保证 了综采工作面的安全 回采和 高产高效。
积聚量 。
A 煤壁 支撑影响 区; 一 一 B 离层 区; 一 c 重新压 实区; 一 垮落带 ; 一 Ⅱ 断裂带; 弯曲下沉带 ; 一 Ⅲ一 d 支撑影响 角
2工 作 面 概 况 正 阳 煤 矿 四 采 区 2煤 层 左 二 工 作 面 , 作 工
图 l 回 采 工 作 面 上 覆 岩 层 沿 工 作 面推 进 方 向 分 区
( 1平 面 图 I)
图 2 “ 型 圈 示 意 图 O”
仰 角 钻 场 一 2 # ̄ - 回 风 巷
L8个 ,钻孔 长度 为 , 根据分析 , 工作面瓦斯涌 出主要来源有 工作 面推进 方 向施工 钻孑 该 0 m, 1m 本煤层瓦斯 , 临近 层 瓦 斯 , 临近 采 空 区 瓦斯 。上 2 0 孔 径 1 3 m。因裂隙带 中下 部为高效抽 区段左 0工作面采用高抽巷配合仰角钻孔方式 取得 了良好 的抽采效果 ,因高抽巷掘进工程量 大, 施工工期长 , 成本较高 , 陔采面决定 采用大 直径长距离高位水平钻孔替代高抽巷 。 31 场 及 钻 孔 布置 。 T 作 面 回 风 上 巷 共 .钻 施工 1 6个仰 角钻场及 4个 高位钻 场 , 仰角钻场 间距 4 m, 0 高位钻 场间距 10 5 m。 1 ~2 高位及 1 ~8 仰角钻 场及钻孔布置如 图 3所示 。 为提 高高位钻孔的有效抽采 长度 , 将高 位 钻T T 身全部布置在 同风巷 的… 型采动裂 隙 LL 0’ 圈内。由表 1 出经验公式 冒落带及裂 隙带高 得 度范 围估 算值 。决定 先沿 风 巷 向煤 层顶 板 以 4 。坡 度 施 工 高 位 钻 场 斜 上 1m,使 垂 高距 2 O 6 煤 层顶板 8 33倍采 高 ) 冒落带上方 后 , m( . 即 再 施 工 钻 场 平 台 。 平 台 规 格 为 :宽 ×高 X深 = . 5 O ×22 .n ,钻 场 采 用 锚 索 +锚 杆 + m .m X4Ol w 钢带 +金属菱形 网联合 支护 。 高位钻场钻孔设计 施工两排钻孔 , 采用高 低孔相结合布置方式 , 如图 4所示。 每个钻场相
面长度 2 0 , 2 m 开采储量 4 . 万 吨。 6 4 该工作面煤 层发 育 比较稳定 ,平均 煤厚 24 .m,煤 层倾 角 4 ~8。伪顶 08 。 。 .m砂页岩 , 直接顶为细砂岩 , 底 板细砂岩。 上邻近层 为 3 B煤层及 4 煤层 ; 2 于 煤层法距 分别为 1 .m和 4 m。该面采 用综 合 55 6
机 械 化采 煤 工艺 , 部垮 落 法 管理 顶 板 。 作 面 全 T 通 风 采 用 u 型 通 风 方 式 , 设 计 风 量 1 8 20 m/ n 3 。绝 对 瓦 斯 涌 出量 最 大 达 到 5 m/ n mi 33 3 。 mi 3瓦斯 综 合 治 理 方 法 确 定
() 向剖面图 a倾