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高瓦斯綜采放頂煤工作面鉆孔配套埋管抽放瓦斯技術(shù)研究與應(yīng)用

2017-12-14 23:28:01閆天平
中國科技博覽 2017年46期
關(guān)鍵詞:終孔放頂高位

閆天平

[摘 要]鉆孔配套埋管抽放瓦斯技術(shù)是把排放瓦斯的高位瓦斯巷道,置換成新的鉆孔和埋管抽放管路排放瓦斯的技術(shù),從而取消高瓦斯綜放工作面高位瓦斯巖石巷道,達到減少投入,降低成本,緩解礦井采掘接續(xù),實現(xiàn)安全高效生產(chǎn)的目的。

[關(guān)鍵詞]綜采工作面;鉆孔配套埋管抽放瓦斯

中圖分類號:TD712.62 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)46-0021-01

1 基本概況

陜西陜煤銅川礦業(yè)有限公司玉華煤礦主采侏羅紀(jì)4-2煤層,煤層平均厚度10m,煤層瓦斯含量為l.38~7.2m3/t,平均2.78m3/t;瓦斯絕對涌出量為14.90m3/min,相對涌出量為4.83m3/t,瓦斯含量具有隨埋藏深度增加而增大的總體趨勢。2403綜采放頂煤工作面位于二盤區(qū),工作面里段120米平均煤厚(平均8m),掘進期間瓦斯涌出量(2m3/min)。結(jié)合相鄰的2405綜采放頂煤工作面回采實際情況,2403工作面正?;夭善陂g預(yù)計瓦斯涌出量約15m3/min。

2 基本思路

采用鉆孔抽放煤層和頂板釋放的部分瓦斯,埋管管路抽放采空區(qū)上隅角的部分瓦斯,其余瓦斯從礦井通風(fēng)系統(tǒng)排放。

3 高位鉆場頂板走向鉆孔設(shè)計簡要概況

2403回順高抽巷掘進至距切眼120m處停掘,施工高位鉆場1個,鉆場規(guī)格:長3.5m、寬4.0m、高3.5m。鉆場內(nèi)布置3組21個頂板走向鉆孔(孔徑133mm),低位孔(1#--7#)、高位孔(8#--14#),下排孔(15#--21#),鉆孔沿工作面傾向方向控制到回順向下45.5米,終孔間距為7米,鉆孔呈交叉布置。

低位鉆孔終孔點,沿傾向平面上距工作面回順采煤幫0m~42m,終孔高度距4-2#煤頂板10m;高位鉆孔終孔點,沿傾向平面上距工作面回順采煤幫2.5m~45.5m,終孔高度距4-2#煤頂板30m;下排孔沿傾向平面上距工作面回順采煤幫3m~42m,與切眼右側(cè)巷幫打透。

下排孔孔深120m(誤差0--+4.6m),高位孔及低位孔孔深130米(誤差0--+5.3m),合計孔深2698.2m。

頂板走向鉆孔封孔要求:采用“兩堵一注”工藝封孔,封孔深度15米,孔口以里15米范圍內(nèi)為φ900mmPVC實管,15米以里全程下φ75mmPVC篩管。

頂板走向鉆孔施工順序:自上而下,自左而右施工即先施工8#孔,最后施工21#孔(圖1)。

4 鉆孔瓦斯抽放情況

2403工作面安裝完于2017年5月3日—10日試生產(chǎn),5月13日開始正?;夭伞9ぷ髅嬖嚿a(chǎn)期間,產(chǎn)量較小,鉆孔抽放瓦斯效果不明顯,單個鉆孔抽放混合流量為1.1—5.2m3/分,抽放瓦斯?jié)舛葹?—0.1%。21個鉆孔每天抽放瓦斯33—157m3,平均95m3。

從2017年5月13日開始,2403工作面組織兩班生產(chǎn),日產(chǎn)量6000噸左右,生產(chǎn)趨于正常,產(chǎn)量增加,鉆孔抽放瓦斯量隨著煤層釋放瓦斯量的增加而增加。單孔抽放瓦斯平均濃度為1.2—1.3%,混合流量為22—23m3/分,折算抽放純瓦斯0.264—0.299m3/分。21個鉆孔每天抽放瓦斯380—430m3,比試生產(chǎn)期間每天多抽出瓦斯273—347m3,平均達到310m3。

2403工作面推采未掘高抽巷的120m范圍期間,工作面后落山瓦斯?jié)舛仍?.26—0.3%之間。工作面后落山和回風(fēng)順槽瓦斯?jié)舛染习踩?guī)定。

5 埋管瓦斯抽放情況

2017年5月、6月份監(jiān)測分析表明:工作面生產(chǎn)正常,瓦斯涌出量穩(wěn)定。鉆孔每天抽放純瓦斯6.95—33.8m3,平均20.37m3;埋管每天抽放純瓦斯389—572m3,平均480m3。埋管抽放瓦斯是鉆孔抽放瓦斯量的23.5倍。說明鉆孔埋管抽放瓦斯技術(shù)中,埋管抽放是非常重要的。

6 結(jié)論

至2017年6月30日,2403工作面已順利推過里段未施工高抽巷的120m范圍。從監(jiān)測數(shù)據(jù)分析表明,鉆孔配套埋管抽放瓦斯技術(shù)基本滿足日產(chǎn)量6000噸、月產(chǎn)量18萬噸的綜采放頂煤工作面的瓦斯治理需要。礦井絕對瓦斯涌出量小于20m3/min的工作面在做好區(qū)域預(yù)抽、采前預(yù)抽的前提下,采用高低位頂板走向鉆孔+落山埋管抽采的瓦斯治理方式全面替代高抽巷抽采是完全可行的。

下一步需要解決的問題:改用高、低位頂板走向鉆孔替代高抽巷抽采采空區(qū)瓦斯的治理,直到最終取消采面高抽巷掘進。由于2403工作面頂煤厚度較薄,只有2.0-3.0m左右。頂煤厚度較大時,鉆孔配套埋管抽放瓦斯技術(shù)還尚需進一步驗證。endprint

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