卸壓區(qū)鉆孔抽放瓦斯技術(shù)在米村煤礦的應(yīng)用.pdf

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1、2012年第6期中州煤炭總第198期卸壓區(qū)鉆孑L抽放瓦斯技術(shù)在米村煤礦的應(yīng)用張繼生,王偉陽,李濤,關(guān)建闖,王軍軍(鄭州集團(tuán)公司米村煤礦,河南新密452394)摘要:為了保證米村煤礦260061工作面安全高效回采,通過分析瓦斯在煤層中采動(dòng)前后的賦存、運(yùn)移、釋放規(guī)律,提出采用卸壓區(qū)抽放技術(shù)對(duì)本煤層高含量瓦斯超前分流。實(shí)踐應(yīng)用表明,卸壓區(qū)鉆孔抽放技術(shù)充分利用了工作面煤體在采動(dòng)過程中應(yīng)力平衡被破壞后,煤體中應(yīng)力充分分布,煤體應(yīng)力降低,孔裂隙溝通,透氣性增加,形成采動(dòng)影響卸壓帶,較好地分流本煤層內(nèi)高含量瓦斯,是本煤層內(nèi)高含量瓦斯治理的最有效手段之一。關(guān)鍵詞:卸壓區(qū)鉆孔;抽放瓦斯;超前分流中

2、圖分類號(hào):TD712.6文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B文章編號(hào):1003—0506(2012)06—0l17—02斯涌出量時(shí)常超限,尤其是在集中落煤、煤墻片幫及1礦井瓦斯地質(zhì)概況割煤作業(yè)時(shí),在工作面增風(fēng)至1300m/min的極限米村煤礦所開采的二煤層厚0~24.5m,平均下,瓦斯?jié)舛纫恢碧幱?%臨界狀態(tài),時(shí)常超限。據(jù)厚6.45m,煤層變異系數(shù)為70.1%,可采性指數(shù)為統(tǒng)計(jì),每班因瓦斯原因影響生產(chǎn)達(dá)2.2h,而且頻繁0.96,屬典型的豫西三軟不穩(wěn)定煤層,多是粉末狀無的瓦斯超限嚴(yán)重制約并威脅著礦井的安全生產(chǎn)。煙煤,吸附瓦斯的能力較強(qiáng),屬于瓦斯含量高、有突3瓦斯治理思路出危險(xiǎn)的煤層。但由于區(qū)內(nèi)二煤層賦

3、存較淺,斷裂構(gòu)造又多屬張扭性開放式斷層,排放瓦斯的性能通過現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)發(fā)現(xiàn),工作面煤墻在片幫、割煤等較好,因此礦井整體瓦斯涌出量不高,僅存在7個(gè)小大量落煤、集中運(yùn)煤時(shí),工作面風(fēng)流和回風(fēng)流瓦斯時(shí)面積的高瓦斯區(qū)帶。而260061工作面位于7個(gè)高常超限。這從側(cè)面說明了煤體內(nèi)部仍富含高含量瓦瓦斯帶之首的I高瓦斯帶東部,該面高瓦斯區(qū)域具斯,在煤體受到破壞時(shí),瓦斯迅速從煤體中解吸、釋有面積大、含量高、壓力大等特點(diǎn),對(duì)礦井的安全生放出來,導(dǎo)致工作面風(fēng)流和回風(fēng)流瓦斯時(shí)常超限。產(chǎn)構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。因此,對(duì)本煤層煤體內(nèi)部高含量瓦斯進(jìn)行分流,減少其向回采空間的涌出,是解決工作面風(fēng)流和回風(fēng)流2工作面瓦斯?fàn)顩r瓦

4、斯超限的最主要措施。早在260061工作面形成全負(fù)壓通風(fēng)系統(tǒng)安裝根據(jù)瓦斯在煤層中采動(dòng)前后的賦存、運(yùn)移、釋放準(zhǔn)備階段,米村煤礦就根據(jù)礦井瓦斯地質(zhì)圖和膠帶規(guī)律分析,煤層中的瓦斯以游離和吸附2種主要方運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷掘進(jìn)實(shí)揭瓦斯地質(zhì)等資料分析預(yù)測(cè),式存在,在一定的瓦斯壓力下游離和吸附瓦斯保持260061工作面回采時(shí)絕對(duì)瓦斯涌出量將高達(dá)l6動(dòng)態(tài)平衡。在非采動(dòng)影響區(qū),煤層內(nèi)瓦斯在原始地m/rain。于是在掘進(jìn)時(shí)期就施工了近5.5萬m的應(yīng)力作用下保持著原始瓦斯壓力,吸附量占85%~本煤層順層密集深孔實(shí)施預(yù)抽,但由于三軟煤層透90%。煤層結(jié)構(gòu)遭到破壞的同時(shí),煤層瓦斯壓力開氣性極差,抽放衰減速度快

5、,鉆孔抽放半徑僅1.5始下降,大量吸附瓦斯解吸成為游離瓦斯,與原游離m,屬難抽煤層,經(jīng)本煤層鉆孔預(yù)抽至回采時(shí),回采瓦斯混合,在煤體的保護(hù)下,煤層內(nèi)部仍保持相對(duì)較期問瓦斯涌出量仍高達(dá)l3.4m/min,本煤層內(nèi)仍高的瓦斯壓力。隨著回采工作面的不斷推進(jìn),采動(dòng)賦存大量富集瓦斯。工作面投產(chǎn)后,落煤過程中瓦壓力場(chǎng)及其影響范圍內(nèi)在垂直方向形成3個(gè)帶:冒落帶、裂隙帶和彎曲下沉帶;在水平方向形成3個(gè)區(qū):煤壁支撐影響區(qū)、離層區(qū)和重新壓實(shí)區(qū)。煤層上收稿日期:2012—01—19作者簡介:張繼生(1984一),男,河南延津人,助理工程師,2010年方的巖層一般在回采工作面煤壁前方30~40m處畢業(yè)于河

6、南理工大學(xué),主要從事礦井現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)察及安全管理。已開始變形。其特點(diǎn)是水平移動(dòng)較為劇烈,但垂直·117·2012年第6期中州煤炭總第198期移動(dòng)甚微。當(dāng)工作面推過此區(qū)域,才引起垂直位移(2)卸壓區(qū)鉆孔抽放分流方案實(shí)施。選用全液急劇增加,但各層位位移速度不盡相同,其特點(diǎn)是越壓鉆機(jī)施工巷幫卸壓區(qū)抽放深孔。在回風(fēng)巷巷幫自向上越緩慢,此時(shí)將在某層位出現(xiàn)層間離層。當(dāng)已切眼外3m處向下20m段每棚(0.5m)垂直巷幫斷裂的巖層重新被冒落矸石支撐時(shí),鄰近煤層的巖施工2個(gè)抽放深孔,總孔數(shù)不少于30個(gè),單孔孔深層運(yùn)動(dòng)速度要緩于其上覆巖層,各巖層又進(jìn)入互相75~110m,上排孔終孑L于煤層頂板,下排孔終孔

7、于壓合的過程。煤層中部,孔徑75mm,鉆孔每施工完畢一個(gè),立即煤層上方的巖層采動(dòng)變形為瓦斯流動(dòng)提供了形使用聚氨酯封孔工藝封孔,封孔深度6m,然后通過式各異的渠道。在煤壁前方30~40m處已開始的(2j50mm埋線高壓軟管連接至抽放鉆孔聯(lián)孔集流器變形因水平移動(dòng)較為劇烈,使原始垂直裂隙張開,并實(shí)施抽放。增加了新的垂直裂隙,提供了垂直瓦斯流動(dòng)通道。全液壓鉆機(jī)可固定在轉(zhuǎn)載機(jī)上,隨著采面推進(jìn)在離層區(qū),某層位出現(xiàn)層間離層,為瓦斯水平流動(dòng)提時(shí)轉(zhuǎn)載機(jī)的前移隨時(shí)移動(dòng)打孑L,保證鉆孔間距0.5供了通

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