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1、應(yīng)用技術(shù)I■南山礦順層長鉆孔瓦斯抽采技術(shù)應(yīng)用效果分析張立志(龍煤鶴崗分公司南山煤礦黑龍江鶴崗154104)[摘要]通過分析順層長鉆孔瓦斯抽采技術(shù)措施在南山礦的應(yīng)用效果，得出了長鉆孑L抽采措施比短鉆孔抽采措施的抽采效果更為明顯的結(jié)論。[關(guān)鍵詞]瓦斯抽采長鉆孔中圖分類號：P631．44文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號：1009—914X(2014)16—0242一O10引言在我國一次能源利用體系中，煤炭起著主導(dǎo)地位。我國煤炭生產(chǎn)主要為地ql．．——下作業(yè)，由于賦存條件的復(fù)雜性，生產(chǎn)過程中事故時(shí)有發(fā)生，其中瓦斯
2、事故尤為lm增大為1m，即增大1O倍時(shí)，鉆孔瓦斯流量的變化比率為：q。嚴(yán)重。煤礦瓦斯治理主要以風(fēng)排為主。但是，隨著開采深度加深及一次開采厚度即孔徑增大lO倍，鉆孔瓦斯流量增加2倍。這里沒有考慮由于鉆孔直徑的增的增大，煤礦瓦斯涌出量越來越大，完全依靠通風(fēng)來解決瓦斯問題已不可能了。大而對瓦斯流場的影響以及對鉆孔周圍煤體卸壓變形使煤層透氣性增加的程因此，瓦斯抽采越來越成為各高瓦斯礦井解決瓦斯問題的一個(gè)有效技術(shù)措施。度。由于當(dāng)鉆孔孔徑很大時(shí)，從打鉆工藝技術(shù)來說，不是容易做到的，因此在防但是，由于以往采用
3、的鉆孔抽采技術(shù)鉆孔長度短，加上可布置鉆場的巷道限制，止塌L堵塞鉆孔通道的前提下，有可能時(shí)應(yīng)盡量加大鉆孔直徑，以提高煤層瓦無法在科抽采煤層均勻布置鉆L，有效降低煤層瓦斯含量，尤其是本煤層順層斯抽采量。鉆孔抽采時(shí)，短鉆孔抽采區(qū)域無法有效覆蓋開采區(qū)域，容易形成抽采死角死面。2．1．2增加鉆孔的穿煤長度因此，長鉆孔技術(shù)的發(fā)展有效地彌補(bǔ)了這一問題。對于穿層鉆孔應(yīng)穿透煤層整個(gè)厚度，順層鉆孔盡可能增加鉆孔長度，這對I南山礦長鉆孔施工區(qū)域地質(zhì)概況提高鉆孔瓦斯抽采量是有益的。但由于煤層厚度是一個(gè)定值，順層鉆孔長度
4、的南山煤礦為煤與瓦斯突出、易自燃厚煤層群開采的典型礦井，現(xiàn)主要開采增加也是有限的，而且愈長，打鉆技術(shù)難度也愈大，因此通過增加鉆孔的穿煤長l5號和18號煤層。度增加的瓦斯抽采量也是有限的在開采盆地區(qū)南翼15號層一分段外延面時(shí)，該段位于盆底區(qū)南部，開采煤2．2試驗(yàn)區(qū)段長鉆孔預(yù)抽技術(shù)層標(biāo)高為一145～一295m，區(qū)段走向長175m，傾斜長150m，瓦斯儲(chǔ)量約為956．3為了有效提高瓦斯預(yù)抽效果，實(shí)現(xiàn)消除突出危險(xiǎn)和有效治理瓦斯的目的，萬m3。該區(qū)段北邊為西二區(qū)北五分段采空區(qū)，南邊為未采區(qū)域。在試驗(yàn)區(qū)段設(shè)
5、置兩個(gè)長鉆孔鉆場進(jìn)行瓦斯抽采，分別為南一段鉆場、北二段入2本煤層長鉆孔瓦斯抽采技術(shù)風(fēng)反上鉆場。使用zY一300型全液壓鉆機(jī)鉆孔，開孔直徑108(113)mm，終孔直2．1提高預(yù)抽瓦斯抽采量的途徑分析徑94ram理論和實(shí)踐表明，加大鉆孔直徑和增加鉆孔長度是提高預(yù)抽瓦斯抽采量的北二段入風(fēng)反上鉆場的鉆孔布置方法：在標(biāo)高一195的盆底區(qū)二分段的人重要途徑。根據(jù)煤層瓦斯流動(dòng)理論及抽瓦斯實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，穿層鉆孔的瓦斯流動(dòng)表風(fēng)反上，二分段采面對角線為中心呈扇型朝二分段采面打長鉆孔，鉆孔設(shè)計(jì)角達(dá)式有：度3～15。?？?/p>
6、深120—300米，孔徑中94ram，孔數(shù)18個(gè)，孔口之間的距離當(dāng)流場為徑向穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)：350mm，兩孔之間水平夾角6．5。，沿煤層走向布孔，該鉆場開孔位置距l(xiāng)5號煤層，(p一p二)底板垂距5米，終孔位置在l5#層頂板。布孔原則：鉆孔盡可能與煤層的夾角小，qqo————以保證鉆孔煤的長度最大。鉆場、鉆孔布置。2rop~mIn(2—1)3效果分析％北二段入風(fēng)反上鉆場布置鉆孔28個(gè)，單孔最大瓦斯流量o．15mVmin，抽2nromZ(p一P：)(2一p)采時(shí)間O5．1O．o8～06．12．1O，共計(jì)
7、抽采瓦斯95．87Y立方米。2rop~ln—Rp。日In墨(2—2)南一段鉆場布置鉆孔l6個(gè)，單孔瓦斯流量o．12m~／min，抽采時(shí)間05．12．2l～06．08；29，共計(jì)抽采瓦斯74．97Y立方米由以上計(jì)算綜合得出兩個(gè)鉆場在當(dāng)流場為非穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，經(jīng)驗(yàn)公式一般為：該試驗(yàn)區(qū)段內(nèi)共布置鉆：fL4-4個(gè)，2oo5年1O月8El至2006年l2月10El，合計(jì)抽采q=qoeI口(2—3)瓦斯170．7萬123．。在該區(qū)段附近同一煤層布置有短鉆孔抽采系統(tǒng)，短鉆孔抽采濃度平均為q=2romq0e(2-4
8、)70％，單孔瓦斯抽采純量為0．009～O．012ill3／min；而長鉆孔抽采濃度平均為O：(qdt：_27rromqo(1_e-at)(2—5)90％，比短鉆孔高出2o％，長鉆孔單孔最大瓦斯純流量0．12～0．15m3／min，是州短鉆孔的1O倍。式中印——t時(shí)刻的鉆孔瓦斯涌出強(qiáng)度，m／(min·m2)，4結(jié)論吼——鉆孔瓦斯涌出初始強(qiáng)度，mV(mtn·m)；通過以上分析可知，與傳統(tǒng)的短鉆孔抽采技術(shù)相比，長鉆孔的抽采效果更q—在t時(shí)的鉆孔瓦斯涌出量，一mV一—mi一n}為明顯，能有效解決煤層瓦
