摘 要:振興煤礦回采初期,因沒有采用高位鉆場(chǎng)抽放,瓦斯超限發(fā)生燃燒事故,工作面被迫封閉。采用了高位鉆場(chǎng)抽放后,工作面的瓦斯?jié)舛却蠓认陆担稀兑?guī)程》規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),安全回采一年,無超限現(xiàn)象在煤礦安全生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。為我礦下一步的瓦斯治理奠定了基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:高位;鉆場(chǎng);抽放;作用
振興煤礦位于貴州省黔西南州興仁縣境內(nèi),屬高瓦斯區(qū)域,揚(yáng)州市礦務(wù)局于05年3月接管,由于改擴(kuò)費(fèi)用高,為了早日實(shí)現(xiàn)投產(chǎn),當(dāng)時(shí),將煤層較厚并穩(wěn)定的5#煤的刀把子部分1501工作面作為首采面,在采掘巷道布置期間,當(dāng)1501溜子道掘進(jìn)到350m里程時(shí)遇到了地質(zhì)構(gòu)造帶,煤層變軟瓦斯突然上升,炮后瓦斯?jié)舛雀哌_(dá)10%以上,突出指標(biāo)K1值都在臨界值以上,甚至有時(shí)>1,前后共發(fā)生兩次瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象,嚴(yán)重威脅著礦井的安全生產(chǎn)。
根據(jù)高瓦斯礦治理經(jīng)驗(yàn)以及大量的資料的介紹,在一些高瓦斯礦井中,工作面的瓦斯?jié)舛冗h(yuǎn)遠(yuǎn)超過《規(guī)程》所規(guī)定的濃度標(biāo)準(zhǔn),單純采用通風(fēng)的方法難以把工作面的瓦斯?jié)舛瓤刂圃谠试S范圍內(nèi),這就必須采用抽放瓦斯的方法來改善礦井的安全生產(chǎn)條件,以緩解生產(chǎn)壓力,鑒于此情況我礦在改擴(kuò)初期,請(qǐng)貴州省煤礦設(shè)計(jì)院進(jìn)行了瓦斯抽放設(shè)計(jì)。當(dāng)時(shí),根據(jù)我礦實(shí)際配備了兩組同功率的瓦斯抽放泵對(duì)首采的1501工作面,分別采用了本煤層高壓抽放和老塘埋管的低壓抽放方法。抽放系統(tǒng)形成后,1501工作面于06年10月開始試采、回采初期,工作面回風(fēng)流瓦斯?jié)舛葹?.5%,上隅角瓦斯?jié)舛葹?.7%,瓦斯的抽放純量大致在1-3m3/min,隨著工作面的正?;夭?,頂板的冒落臨近層的瓦斯大量涌出,特別是上臨近層瓦斯隨老塘面積的增大而增加,工作面回采不到一個(gè)月盡管風(fēng)量由原來的1500m3/min增加到2300m3/min,回風(fēng)流的瓦斯?jié)舛冗€達(dá)到1.7%,上隅角瓦斯?jié)舛茸罡邽?.3%該工作面的瓦斯涌出量為44.5m3/min,在回采期間也采取了一些措施:增加風(fēng)量、減小本煤層的抽放半徑、老塘側(cè)通面用遮擋彩條布、降低煤機(jī)運(yùn)行速度等等。但還是無濟(jì)于事,最終由于老塘冒落的矸石與錨桿摩擦產(chǎn)生火花點(diǎn)燃了老塘中濃度高達(dá)20%的瓦斯發(fā)生了“12.22”瓦斯燃燒事故。工作面被迫長(zhǎng)時(shí)間的封閉。
事后,進(jìn)行了分析主要存在問題:一是未開采解放層;二是工作面仰采;三是煤層透氣性差。接著帶著問題咨詢、請(qǐng)教了有關(guān)專家教授和有經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員,最終引用高位巷布孔抽放。高位巷有三種抽放形式:一是在本煤層的下部或上部巖層中開掘抽采瓦斯專用巷道,巷道長(zhǎng)度與煤層開采范圍長(zhǎng)度巷道基本相同,在抽采瓦斯專用巷道內(nèi)每隔30m布置一個(gè)抽采鉆場(chǎng);二是采用高位瓦斯專用巷道,在采煤工作面煤層頂板上方平行于回風(fēng)巷道施工一條高位瓦斯巷,通過高位瓦斯巷抽采臨近煤層涌出的瓦斯;三是采用高位鉆孔抽采瓦斯,采煤工作面生產(chǎn)前,在采煤工作面的回風(fēng)巷道內(nèi)每隔40-60m施工一個(gè)高位鉆場(chǎng)通過向工作面上方施工一組10-15個(gè)鉆孔,鉆孔成扇形布置,鉆場(chǎng)位于工作面上方20-30m范圍內(nèi)的裂隙帶內(nèi),鉆孔長(zhǎng)度為80-100m。對(duì)此三種方法進(jìn)行了認(rèn)真的比較,前兩種方法一是費(fèi)用高,采用專用回風(fēng)巷,要多打1000m巖巷每米成本大約為1500元,所需費(fèi)用為150萬元;二是施工時(shí)間長(zhǎng),施工時(shí)間為10個(gè)月;最后采用第三種高位鉆場(chǎng)抽放法。具體方法為沿工作面的走向在回風(fēng)巷的工作面一側(cè),每隔50m布置一個(gè)鉆場(chǎng),鉆場(chǎng)布置在煤層上方頂板中,分別向工作面布置16個(gè)鉆孔直徑為75mm,每個(gè)鉆孔長(zhǎng)度分別為80-100m,終孔位置在工作面上方15-30m的冒落帶和裂隙帶內(nèi)。高位鉆場(chǎng)實(shí)施后,工作面的瓦斯?jié)舛让黠@降低,上臨近層的瓦斯大部分都通過該高位抽放孔而排出。工作面上隅角的瓦斯?jié)舛冉档偷搅?.5%以下,回風(fēng)流的瓦斯?jié)舛纫恢痹?.3%左右,完全符合《規(guī)程》的要求,鉆孔內(nèi)抽放的瓦斯?jié)舛茸罡哌_(dá)78%,每個(gè)鉆場(chǎng)抽放純量為6-15m3/min,達(dá)到了預(yù)期的效果,保證了工作面的正常回采,該工作面已安全回采近一年,出煤量為25萬噸無瓦斯超限現(xiàn)象,取得了社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,并受到了各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)及專家們的認(rèn)可。從此為我們下一步的瓦斯抽放工作奠定了基礎(chǔ)。
作者簡(jiǎn)介:田榮華(1964,4-),男,漢族,江蘇姜堰人,中專文化,畢業(yè)于徐州煤炭工業(yè)學(xué)校86采煤,助理工程師,現(xiàn)任徐礦集團(tuán)賽爾公司安監(jiān)部部長(zhǎng)。