底板抽放在高瓦斯礦井瓦斯治理中的應(yīng)用

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1、底板抽放在高瓦斯礦井瓦斯治理中的應(yīng)用[摘要]位于401采區(qū)的下部的回采巷道（N4013機(jī)巷）因掘進(jìn)過程中瓦斯涌出量較大，導(dǎo)致掘進(jìn)工作面及其回風(fēng)中瓦斯?jié)舛瘸?，礦決定密閉N4013機(jī)巷，先施工處于N4013機(jī)巷煤層底板中的全巖巷道±0m西北運(yùn)輸大巷，在±0m西北運(yùn)輸大巷施工鉆場，通過施工穿層鉆孔抽放N4013機(jī)巷及其附近頂?shù)装迕簩又械耐咚?，減少掘進(jìn)半煤巷及附近煤層中的瓦斯總量，從根本上杜絕瓦斯超限，確保安全掘進(jìn)，保證礦井生產(chǎn)安全。[關(guān)鍵詞]底板巖巷；穿層抽放；煤層瓦斯；抽放效果中圖分類號：TE933文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編

2、號：1009-914X（2014）42-0372-021概況6斌郎煤礦隸屬川煤集團(tuán)達(dá)竹公司，為國有重點(diǎn)煤礦，核定生產(chǎn)能力為50萬噸/年，屬高瓦斯礦井。目前礦井最高的瓦斯區(qū)域?yàn)?01采區(qū)，該采區(qū)內(nèi)連煤層的原始瓦斯含量為7.6584m3/t，N4013機(jī)巷位于401采區(qū)的下部的內(nèi)連煤層中，未進(jìn)行預(yù)抽前掘進(jìn)過程中因瓦斯涌出量較大，導(dǎo)致掘進(jìn)工作面及其回風(fēng)中瓦斯?jié)舛瘸^2%，為避免掘進(jìn)過程中的瓦斯超限，杜絕瓦斯超限作業(yè)，礦決定密閉N4013機(jī)巷，先施工處于N4013機(jī)巷煤層底板中的全巖巷道±0m西北運(yùn)輸大巷，在±0m西北運(yùn)輸大

3、巷施工鉆場，通過施工俯孔、平行、仰孔三排穿層鉆孔抽放N4013機(jī)巷及其附近頂?shù)装迕簩又械耐咚?，通過穿層鉆孔預(yù)抽條帶（N4013機(jī)巷）煤層瓦斯區(qū)域，降低煤層瓦斯含量與瓦斯壓力，改變煤體應(yīng)力分布，減少掘進(jìn)半煤巷及附近煤層中的瓦斯總量，確保巷道掘進(jìn)過程中采用局部通風(fēng)排出的殘余瓦斯不超限。2底板抽放巷及抽放鉆場的布置±0m西北運(yùn)輸大巷位于N4013機(jī)巷底板全巖巷中，與N4013機(jī)巷平距37m，比N4013機(jī)巷底板標(biāo)高低3m，迎頭左側(cè)距煤層較近，迎頭右側(cè)距煤層較遠(yuǎn)，因此在±0m西北運(yùn)輸大巷左側(cè)布置鉆場，施工穿層鉆孔對煤層中的瓦

4、斯進(jìn)行抽放?！?m西北運(yùn)輸大巷全長1100m，巷道凈斷面8.4?，采用錨噴進(jìn)行永久支護(hù)，鉆場規(guī)格：走向長4m×高3m×深4m。3穿層抽放鉆孔的布置因素考慮1）抽放鉆孔必須根據(jù)煤層走向和傾角控制待掘煤層巷道（即N4013機(jī)巷）及兩側(cè)一定范圍內(nèi)的煤層中的瓦斯含量。煤層走向與抽放巷（±0m西北運(yùn)輸大巷）走向相同；煤層傾角為35°～45°，平均為42°。2）抽放鉆孔開口位置需根據(jù)鉆機(jī)的特性便于打鉆工操作，確保鉆孔施工精度，礦井目前使用的是ZDY1250型礦用全液壓鉆機(jī)。63）根據(jù)礦所做的該區(qū)域煤層在短時間（10天）內(nèi)所做的抽

5、采半徑考察測定結(jié)論中鉆孔有效抽放半徑為5m，抽放鉆孔在布置過程中要避免出現(xiàn)空白帶和無效重疊。4穿層抽放鉆孔技術(shù)參數(shù)及施工±0m西北運(yùn)輸大巷鉆場施工的穿層鉆孔主要是預(yù)抽N4013機(jī)巷及附近煤層中的瓦斯。鉆孔采用ZDY1250型礦用全液壓鉆機(jī)施工，鉆桿：Φ50mm×0.8m圓形鉆桿，鉆頭：Φ75mm復(fù)合片鉆頭，鉆孔開口水平間距0.8m，垂直間距0.5m，終孔間距10m。每隔40m施工一個鉆場，每個鉆場的鉆場布置15個穿層鉆孔，鉆孔成扇形布置，采用膨脹劑配水泥砂漿進(jìn)行封孔，封孔深度為8m，每個鉆孔支管及鉆場干管均安裝孔板每

6、周對抽放濃度和流量進(jìn)行測定，在連接至401瓦斯探巷主管處安設(shè)一個V錐流量計，記錄±0m西北運(yùn)輸大巷鉆場施工穿層鉆孔抽放N4013機(jī)巷附近煤層中的瓦斯總量，每個鉆場控制待掘巷道（N4013機(jī)巷）上方8m、下方9m（煤層傾角方向）；及抽待掘巷道（N4013機(jī)巷）走向方向40m范圍內(nèi)的瓦斯。鉆孔開口、平、剖圖及鉆孔布置參數(shù)如（圖1、表1）。5穿層鉆孔量及抽放瓦斯量±0m西北運(yùn)輸大巷共有施工鉆場26個，鉆孔390個，鉆孔長度15059m，共抽出瓦斯純量456895m3。6預(yù)抽煤層區(qū)域瓦斯效果評判6鉆孔有效抽放范圍界定：±0m

7、西北運(yùn)輸大巷鉆場施工的穿層鉆孔控制的是N4013機(jī)巷輪廓線上8m，下9m范圍內(nèi)煤層中的瓦斯（表2）。抽放范圍內(nèi)的瓦斯總儲量：（1）煤層瓦斯儲量：Q煤=S×h×r×η=20×1040×1.8×1.45×7.6584=415759m3式中：Q煤---煤層瓦斯儲量S---鉆孔控制面積，20m×1040m；h---煤層平均厚度，1.8m；r---煤炭容重，1.45t/m3；η---噸煤瓦斯含量，7.6584m3/t。（2）圍巖瓦斯儲量：Q圍=Q煤×0.2=415759×0.2=83151.8m3（3）抽放范圍內(nèi)的瓦斯總儲量Q

8、總=Q煤+Q圍=415759+83151.8=498910.8m3N4013機(jī)巷施工前瓦斯的抽排總量：（1）N4013機(jī)巷啟開密閉開始施工前位于401瓦斯探巷主管的V錐流量計顯示累計共抽出瓦斯純量Q抽=356895m3。（2）因N4013機(jī)巷密閉，故N4013機(jī)巷啟開密閉開始施工前風(fēng)排瓦斯純量Q風(fēng)=0m3。6（3）抽排瓦斯總量Q抽排=Q抽+Q排