瓦斯抽采鉆孔設計

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1、仁壽縣復合能源集團有限公司8237回采工作面瓦斯鉆孔設計編制單位：技術科編制人員：姜永正編制日期：2013年8月16日會審簽字單單位簽名日期編制通風科通風副總安監(jiān)科總工程師會簽意見:仁壽縣復合能源集團有限公司8237回采工作面瓦斯鉆孔設計一、鉆孔布置原則回采工作面瓦斯抽采主要以穿層鉆孔抽采布置方式，鉆孔從開孔位置呈放射狀進入鄰近層，邊回采邊抽采破壞裂隙帶。隨著煤層開采的推進，在受卸壓影響和瓦斯壓力作用下向采空大量釋放瓦斯。根據(jù)柱狀圖巖層性質(zhì)和經(jīng)驗數(shù)據(jù)，破壞裂隙帶一般為采高的10—30倍。我礦開采層為1.5m左右，故鉆孔

2、終孔層位在垂高30m左右。布置穿層鉆孔抽采裂隙的瓦斯時，鉆孔的傾斜長度不宜超過70m。以確保抽采鉆孔的抽采效果和鉆孔覆蓋率的要求。鉆孔間距應合理確定，一般為30米，布置抽放鉆孔。二、工作面穿層鉆孔布置方式根據(jù)礦井整合工程初步設計的開拓布置，礦井接替工作面布置在290東翼8237采煤工作面。煤層厚1.2～1.5m，平均厚1.35m。工作面傾斜長780m，走向?qū)?00m。根據(jù)8237采煤工作面的煤層賦存情況，設計在采煤工作面回風巷中布置穿層向上鉆孔抽采煤工作面的破壞裂隙帶瓦斯。鉆孔具體布置為在采煤工作面運輸巷中沿煤層傾向上

3、布置單排鉆孔，鉆孔方位迎向工作面，與工作面呈10°夾角，鉆孔傾角同煤層傾角，鉆孔間距3米，單個鉆孔長度75m～90m左右。8237采煤工作面走向長約490米，設計鉆孔個數(shù)164個，實際施工時可根據(jù)現(xiàn)場情況對鉆孔參數(shù)進行適當調(diào)整。鉆孔布置詳見參數(shù)表及附圖。采煤工作面順煤層鉆孔參數(shù)表鉆孔地點走向長（m）傾斜寬（m）鉆孔編號鉆孔長度（m）鉆孔方位角（度）鉆孔傾角（度）備注（8239）采面回風巷780801?！?64＃70迎向工作面并與工作面呈10°夾角順煤層傾向根據(jù)現(xiàn)場進行調(diào)整合計11480三封孔方式、材料及工藝（一）、采用

4、聚氨酯人工封孔1、采用聚氨酯人工封孔。鉆孔內(nèi)抽放管選用長8m直徑25mm的抽放管，為防止堵塞，抽放管頂端鉆10個直徑10mm小孔，最好用雙層鐵篩網(wǎng)包扎好。用聚氨酯封孔，封孔長度8m。2、封孔材料鉆孔采用聚氨酯封孔，對于井下封孔而言，主要要求聚氨酯在發(fā)泡后，其內(nèi)所形成的孔為封閉孔，另外對發(fā)泡時間、發(fā)泡倍數(shù)、固化后的強度，可塑性等均有一定的要求?？蛇x用聚氨酯封孔材料，在鉆孔內(nèi)6.4～7.5m深度封孔，鉆孔密封段長度僅1m，既能保證密封嚴密，又可節(jié)省封孔材料。該聚氨酯封孔材料膨脹倍數(shù)20倍以上，聚氨酯發(fā)泡均勻、細小，孔隙又不

5、聯(lián)通，還有可塑性，適于動壓區(qū)封孔；在抽放瓦斯負壓60～80KPa、正壓2MPa下，鉆孔密封嚴實不漏氣。3、封孔工藝聚氨酯封孔采用卷纏藥液法,纏藥方法及鉆孔內(nèi)封孔管結(jié)構(gòu)如后圖所示。抽放管為內(nèi)徑25mm的焊縫鋼管，長為8m，在管前端焊上鐵檔板，套上木塞和橡膠墊圈，距前端橡膠墊圈1m處，再套上木塞和橡膠墊圈，并用鐵線纏緊固定，在1m間距內(nèi)的抽放管上固定一塊毛巾布（1m×0.7m）。封孔操作程序為：先稱出封一個孔的甲、乙組成藥液，分別裝入兩個容器，再將藥液同時倒入混合桶，立即用棒快速攪拌均勻，當藥液由黃褐色變?yōu)槿榘咨珪r，停止攪

6、拌，將藥液均勻倒在毛巾布上，邊倒藥液邊向抽放管上卷纏毛巾布，并把卷纏好藥液的封孔管迅速插入鉆孔，大約5分鐘后，藥液開始發(fā)泡膨脹，20分鐘后停止發(fā)泡，逐漸硬化固結(jié)。為了避免封孔管晃動影響封孔質(zhì)量，孔口處用木塞楔緊。封一個鉆孔的聚氨酯用量約為1Kg左右。（二）、采用水泥漿封孔泵封孔盡可能采用水泥漿封孔泵封孔，其封孔速度快、成本低、操作簡便、效果好，優(yōu)于聚氨酯封孔（三）、鉆孔與管路的連接封孔1小時后，便可與抽放管路連接。鉆孔與管路連接處應設置流量計和閥門。連接管采用膠管。預抽一定時間后，根據(jù)效果檢驗結(jié)果，決定停止抽放時間。四

7、抽放效果預測1、抽放瓦斯量計算礦井相對瓦斯涌出量為20m3/t。礦井瓦斯抽采率必須≥25％，并殘余瓦斯量必須在8m3/t以下則為抽采達標。根據(jù)煤礦瓦斯抽采基本指標，本設計礦井瓦斯抽放率為30%，滿足要求。因此礦井瓦斯抽放量為：1）工作面煤炭儲量：490m×80m×0.58m×1.5t/m3=34104t2）瓦斯總儲量：34104t×20m3/t=682080m33）需抽采瓦斯量：34104t×（20m3/t－8m3/t）=409248m32、采煤工作面控制范圍為：回風巷以下10m范圍內(nèi)。五、預計抽采時間：按抽采混合流量

8、20m3/min、抽放濃度30%計算，409248m3÷（20m3/min×30%×60min×24小時/天）=47天則：預計8237采面需連續(xù)抽采47天可達標。仁壽縣復合能源集團有限公司2013年8月16日