高瓦斯厚煤層綜放工作面長(zhǎng)鉆孔大孔徑瓦斯預(yù)抽技術(shù)

《高瓦斯厚煤層綜放工作面長(zhǎng)鉆孔大孔徑瓦斯預(yù)抽技術(shù)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、高瓦斯厚煤層綜放工作面長(zhǎng)鉆孔大孔徑瓦斯預(yù)抽技研究與實(shí)踐白永筱方亞杰霍小泉摘要：高瓦斯礦井瓦斯治理是保證礦井安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，下石節(jié)煤礦在216工作面通過(guò)實(shí)驗(yàn)、分析、論證采用了大孔徑、長(zhǎng)鉆孔預(yù)抽技術(shù)，經(jīng)過(guò)在216工作面的具體實(shí)踐與應(yīng)用，效果顯著，保證了工作面的正常安全生產(chǎn)。關(guān)鍵詞：綜放面；大孔徑、長(zhǎng)鉆孔；預(yù)抽技術(shù)；應(yīng)用與實(shí)踐一、礦井概況下石節(jié)煤礦位于銅川市北部，井田走向長(zhǎng)4.0km，傾斜度3.3km，面積約13.46km2。采用平峒—斜井綜合，主采侏羅紀(jì)4—2＃煤層，4—2＃煤層單斜構(gòu)造，煤層穩(wěn)定，較堅(jiān)硬，煤層傾角5°—24°，平均厚度10—12米，屬特厚易自燃煤層，發(fā)火期一般

2、為3—6個(gè)月，最短28天，煤塵爆炸指數(shù)44.37%。礦井屬高瓦斯礦井，瓦斯鑒定的情況：2008年瓦斯鑒定為：絕對(duì)瓦斯涌出量45.05m3/min，相對(duì)涌出量14.10m3/T.d屬于高瓦斯礦井。表.1216綜放準(zhǔn)備面4－2煤層瓦斯含量測(cè)定結(jié)果測(cè)點(diǎn)測(cè)定地點(diǎn)工業(yè)分析（%）瓦斯含量（m3/t.r）瓦斯含量（m3/t）Mad(%)Ad(%)Vdaf(%)1216工作面施工斜巷2.8114.1534.327.215.992216運(yùn)輸巷1.9413.6733.688.246.95表2開(kāi)采層預(yù)抽瓦斯難易程度分類(lèi)表抽放難易程度鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)(d-1)煤層透氣性系數(shù)（m2/MPa2.d）容

3、易抽放<0.003>10可以抽放0.003-0.0510-0.1較難抽放>0.05<0.1下石節(jié)煤礦目前開(kāi)采和延伸水平對(duì)4-2號(hào)煤層的抽放難易程度指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定并計(jì)算，得出其透氣性系數(shù)和鉆孔瓦斯流量衰系數(shù)分別平均為0.5742m2/MPa2·d和0.2363d-1。從煤層的透氣性系數(shù)來(lái)看，4-2#煤層屬于可以抽放煤層。而且根據(jù)在有條件的地點(diǎn)延長(zhǎng)抽放時(shí)間和增大鉆孔孔徑的條件下，完全可以提高和確保抽放效果。二、鉆孔施工位置216工作面回風(fēng)繞道口，鉆場(chǎng)規(guī)格：6.5米×3米×3米。施工時(shí)間：2007年2月3日-----2007年2月28日

4、三、施工參數(shù)孔號(hào)傾角（°）方位角（°）終孔孔徑（mm）深度（m）1#9.8191948002#9.5231948003#11.070194800四、施工工藝1、本煤層預(yù)抽長(zhǎng)鉆孔（800m）的施工情況本煤層預(yù)抽長(zhǎng)鉆孔（800m）由下石節(jié)煤礦抽放隊(duì)負(fù)責(zé)施工，煤炭科學(xué)研究總院西安分院根據(jù)鉆進(jìn)需要改進(jìn)機(jī)具，并現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)完成鉆孔的施工，所用鉆機(jī)為煤炭科學(xué)研究總院西安分院研制的MK-7型全液壓坑道鉆機(jī)，該鉆機(jī)屬于低轉(zhuǎn)速、大扭矩類(lèi)型。本次施工鉆進(jìn)方法采用三次成孔工藝，先用φ113內(nèi)凹式鉆頭鉆進(jìn)完成主孔，再采用φ113/φ153、φ153/φ194擴(kuò)孔鉆頭分

5、兩次擴(kuò)孔至孔底。鉆桿采用φ89摩擦焊接型鉆桿，接頭采用內(nèi)加厚方式局部增加壁厚，管體內(nèi)徑為φ71mm，而兩端接頭的內(nèi)徑為φ54mm，這樣增加了鉆桿易損部位的強(qiáng)度而又不浪費(fèi)材料，解決了大能力鉆機(jī)的鉆桿配套問(wèn)題。施工工藝流程如圖1所示。圖1鉆孔施工工藝流程本煤層預(yù)抽長(zhǎng)鉆孔（800m）施工分三個(gè)階段進(jìn)行。第一階段施工鉆孔兩個(gè)，由于地質(zhì)構(gòu)造原因，鉆孔最深進(jìn)尺僅680m；第二階段施工鉆孔三個(gè)，超過(guò)800m鉆孔一個(gè)，其鉆孔深度達(dá)806m；鉆孔施工從2007年2月3日至2月28日歷時(shí)25天，共計(jì)鉆孔3個(gè)，其中3#鉆孔孔深達(dá)到806m。鉆孔成孔具體參數(shù)如表3所示。表3.第二階段鉆孔實(shí)際成孔參數(shù)表

6、孔號(hào)施工日期傾角（°）方位角（°）終孔孔徑（mm）深度（m）1#2.3-2.109.8191936802#2.11-2.179.5231937063#2.18-2.2811.070193806鉆孔間距1.5米，開(kāi)口高度距巷道底板1.5米。鉆孔方向與工作面方向平行。五、封孔方式采用聚氨酯化學(xué)材料與水泥砂漿相結(jié)合封孔。封孔管為φ150mm，長(zhǎng)度10米的鐵管進(jìn)行封孔，孔口采用水泥砂漿封嚴(yán)堵實(shí)。六、抽放方式采用6寸混合器和軟管連接于SK-85泵進(jìn)行抽放，瓦斯抽放效果分析：鉆孔鉆孔初始瓦斯流量(l/min)百米煤孔瓦斯流量（m3/min·hm）衰減系數(shù)（d-1）透氣性系數(shù)（m2/MPa2

7、·d）煤層126.2220.163890.25710.64154-2216.91160.020080.04390.21064-2311.4630.071640.09250.71584-2自2007年2月20號(hào)連孔抽放開(kāi)始，起初采用2BEC72泵抽放，瓦斯單孔濃度在15%左右，隨之改用SK85泵抽放，開(kāi)始濃度慢慢上升，單孔濃度最高可達(dá)80%，流量加大，三孔綜合濃度30%左右，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，直至216工作面回采結(jié)束，瓦斯抽放效果一直很好，2008年7月25號(hào)，回收這三個(gè)鉆場(chǎng)，共抽放純瓦斯421萬(wàn)