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《淺析下行穿層鉆孔水力增透與瓦斯抽采的關鍵技術》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、淺析下行穿層鉆孔水力增透與瓦斯抽采的關鍵技術張少科王岳栩鄭州煤炭工業(yè)集團公司通風管理部鄭州煤炭集團公司白坪煤礦摘要：穿層鉆孔水力增透后再進行抽放瓦斯的技術，已成為豫西煤礦“三軟”煤層瓦斯治理工作的主流方法，該方法主要是通過鉆孔的水力增透泄壓增加煤層透氣性，進而提高瓦斯抽采效率，實現(xiàn)工作面的安全與高效生產。針對下行鉆孔執(zhí)行水力增透后孔內積存大量水煤、嚴重影響水力增透與瓦斯抽采效果的問題，通過實例敘述了幾項關鍵技術，具有一定的安全價值與社會效益。關鍵詞：下行鉆孔;水力增透;瓦斯抽采;關鍵技術;作者簡介：張少科（1976-）,男，工程師，畢業(yè)于河南理工大學采礦專業(yè)，
2、主要從事礦井通風技術管理工作。收稿日期：2017-06-26Received：2017-06-261背景介紹鄭州華轅煤業(yè)公司為鄭煤集團和華潤電力集團共同出資組建，由鄭煤集團控股的合資公司。礦井位于新鄭、長葛、尉氏三地交界處，屈豫四新密煤田的東南部。礦井設計生產能力2.4Mt/a,服務年限51a,主采煤層為二「煤層，平均厚度為4.88m,二1煤層瓦斯含量0、16?33m/t,平均2.48m/t,該礦井屬于煤與瓦斯突出礦井。礦井基建期間施工的西翼軌膠聯(lián)巷掘進至45m處吋，巷道底板距二「煤層法向距離7m,預計再向前掘進45m將揭露二「煤層。巷道與煤層位置關系如圖1所
3、示。巷道掘進方向45m45m32煤層預計揭煤41圖1巷道與煤層位置關系下載原圖探測顯示，揭煤區(qū)域內煤炭地質儲量8820t,測定原始瓦斯含量為6.69~10.64m/t,平均&5m/t,經預算，揭煤區(qū)域內煤層瓦斯儲量為7.5萬m。按照瓦斯抽采達標規(guī)定，至少需抽放瓦斯2.2萬肌為確保揭煤工作的安全順利開展，結合現(xiàn)場實際情況，最終選定采用穿層鉆孔水力增透泄壓+預抽煤層瓦斯的方法對揭煤區(qū)域內進行瓦斯綜合治理2問題的提出圖1顯示，該巷道的揭煤工作屬于從煤層頂板揭露，因此，施工的措施鉆孔全部為下行方向。按照《煤礦安全規(guī)程》與《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》等相關要求,初期共設計4
4、5個鉆孔，布置在巷道斷面內。為了增加煤體透氣性、提高瓦斯抽放效率，全部執(zhí)行水力沖孔后再進行瓦斯抽放。但是鉆孔在施工過程屮，采用水力排粉，導致鉆孔施工完成后大量的巖粉、煤粉與水的混合物全部沉入孔底，造成鉆孔堵塞，封孔管不能仲入到鉆孔的預定封孔深度，嚴重影響瓦斯抽放效果，即使勉強封住鉆孔，在抽放時殘留到孔內的煤巖水混合物仍然會堵塞瓦斯抽放管，并且抽放系統(tǒng)內積水嚴重，影響后期瓦斯抽放流量、體積分數(shù)等相關參數(shù)的計量，數(shù)據(jù)失真，毀壞計量儀器，遠遠達不到預期的瓦斯治理效果。3水力增透與瓦斯抽采方案制定為了徹底解決上述問題，經過現(xiàn)場考察、反復硏究分析，決定在遵從《煤礦安全規(guī)
5、程》與《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》等相關規(guī)定的基礎上，從以下幾點入手：（1）更改鉆孔施工工藝，措施鉆孔不再全部執(zhí)行水力沖孔，而是隔孔執(zhí)行，以此保證至少有50%的鉆孔成孔率，可順利實現(xiàn)下管封孔與瓦斯抽采。（2）執(zhí)行水力沖孔的鉆孔，水力沖孔完畢后，不再立即退桿，而是去掉鉆機后部水管，連接壓力在0.8MPa以上的壓風進行退桿。（3）在整個抽放系統(tǒng)管網內適當增加自動放水器、除渣器、閥門，同時每班安排專人對抽采系統(tǒng)進行巡查，及時放水、維護等。（4）無需執(zhí)行水力沖孔的鉆孔，在施工完畢必須立即組織封孔。4具體方案實施前期施工過程中，為提高煤層透氣性，提高瓦斯抽放效率，所有鉆孔均
6、執(zhí)行水力沖孔措施，導致鉆孔施工完畢后孔內煤泥積存較多，封孔管不能下至預計位置，封孔困難，影響瓦斯抽放效果。改變鉆孔施工工藝后，措施鉆孔不再全部執(zhí)行水力沖孔，而是按照“三花眼”方式隔孔執(zhí)行水力沖孔，如圖2所示。要求先施工不執(zhí)行水力沖孔的鉆孔，后施工水力沖孔的鉆孔。23456789OO?O?O101112131415161718O?O?O?OO192021222324252627O?O?O?O■282930313233343536O?O?OOO3839404142434445O?O?O?O圖2水力沖孔鉆孔布置下載原圖O.不執(zhí)行水力沖孔的鉆孔；??執(zhí)行水力沖孔的鉆
7、孔不執(zhí)行水力沖孔的鉆孔孔徑改為規(guī)94mm，要求施工巖層段時米用水力排粉，見煤后立即改用風力排粉，保證鉆孔成孔效果;成孔退桿后立即組織封孔。封孔時要求全程下管，煤孔段使用帶有規(guī)3nmi小孔的花管，巖石段采用水泥固管封孔,然后聯(lián)網、抽放、計量。待所有單獨抽放的鉆孔施工完畢，組織施工水力沖孔。為保證排粉順暢，執(zhí)行水力沖孔的鉆孔孔徑定為§ail3mm,全程使用水力排粉，并要求煤孔段每鉆進lm的沖煤量不小于1to依照鉆孔施工順序，執(zhí)行水力沖孔的鉆孔在水力沖孔過程中，未執(zhí)行水力沖孔的鉆孔處于抽放期間，可根據(jù)瓦斯抽放體積分數(shù)、流量的變化來判斷沖孔效果。比如2號孔、10號孔、
8、12號孔、20號孔的抽放數(shù)據(jù)受11號孔
