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平煤一矿论文:瓦斯抽放是治理瓦斯的有效方法
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瓦斯抽放是治理瓦斯的有效方法
徐守仁 涂兴子 吕庆刚
摘要 本文介绍了矿井高位水平钻孔抽放,高位穿层钻孔抽放、邻近层抽放、本煤层抽放、上隅角抽放、老空区抽放、密闭抽放等,瓦斯抽放方法的工艺流程、技术关键和效果分析。
关键词 瓦斯 抽放方法 效果
安全是煤矿企业生存、稳定和发展的基础。安全好不好,关键在瓦斯,遏制住了瓦斯事故,就控制和稳定了安全生产的全局。随着矿井的延伸,瓦斯涌出量日益增大,仅用通风方法稀释瓦斯,有时不但经济上不合理,而且技术上也是不合理的。所以必须落实“先抽后采,监测监控,以风定产”的十二字方针,首先在“先抽后采”上下功夫,它是积极主动的,是从源头上治理瓦斯的办法。抽放瓦斯可以降低井下采区及工作面的瓦斯涌出量,能的效地解决瓦斯浓度超限,提高矿井安全性,降低通风费用。因此,矿井瓦斯抽放是治理瓦斯超限的治本措施和有效手段。
1、概况
平煤一矿是一座年产400万吨矿井,实行一矿一井生产模式,采煤工艺为综采,采掘机械化程度100%,原煤生产人员效率8.03吨/工。被评为2001年度行业级高产高效矿井,随着矿井采深度的增加和开采强度的加大,一水平和二水平上部已采完,主战场全部进入二水平下部和三水平,瓦斯涌出量明显变大,矿井由低瓦斯变为高瓦斯,局部地区出现瓦斯涌出异常,并有瓦斯动力现象发生,-360水平以下丁组煤层全部按防突管理。使矿井瓦斯管理的难度越来越大,已经成为制约我矿“高产高效”矿井建设的主要因素。
一矿井田煤系地层总厚779.41m,含煤43层,主要可采煤层四组六层即丁6、戊8、戊10、已15、已17、庚20,现开采丁6、戊8、戊10、已15煤层,各开采煤层以1/3焦煤为主。煤层自燃发火期3-6个月,属有煤尘,瓦斯爆炸危险性矿井。矿井绝对瓦斯涌出量40m/min,相对瓦斯涌出量6.3m/t,煤层瓦斯含量3.0-17.0m/t,煤层瓦斯压力0.5-1.45Mpa。
瓦斯抽放方法
2、1高位钻孔抽放
高位钻孔抽放有高位水平钻孔和穿层钻孔抽放两种方法。水平钻孔钻场布置在煤层顶板岩层中,穿层钻孔钻场布置在煤层中。
论方法是在回风巷每隔110米施工一个高位钻场(见图书馆1、2),钻场由风巷下帮开口爬坡45°掘至煤层顶板岩层,钻场距煤层顶板高度9米,每个钻场施工钻孔3~5个,孔深120米,孔径94mm,终孔垂距方向位于覆岩层裂隙带内,距煤层9~15m,水平方向距风巷平距5~30m,钻孔角度1~3度(钻孔参数见表1)。
表1 高位水平钻孔参数表
孔号
孔深
角度
方位角
终孔距风巷平距
终孔跳戊8煤顶高度
1
120m
3°
278°
17.1m
15.8m
2
120m
2.5°
277°
14.5m
14.3m
3
120m
2°
276°
11.9m
12.9m
4
120m
1.5°
276°
11.4m
11.7m
5
120m
1.0°
276°
10.9m
10.6m
2·2·1 高位穿层钻孔抽放
该方法是在回风巷下帮每隔80m沿煤层施工一个平钻场(见图3、4),钻场规格(宽×深×高)4.0×5.0×2.0m,钻孔布置上下两排,排距0.4m,下排孔1~4号4个孔,孔深120m,下排也5~7号3个孔,孔深60m(钻孔参数见表2),由煤层开孔进入顶板岩层中。
表2 穿层钻孔参数表
孔号
孔深
角度
方位角
终孔距风巷平距
终孔距煤层顶板高度
1
120m
8°
276°
9.4m
16.0m
2
120m
8°
277°
14.5m
16.3m
3
120m
8°
278°
19.7m
16.6m
4
120m
8°
279°
21.4m
16.7m
5
60m
20°
280°
6.7m
19.9m
6
60m
20°
281°
9.8m
20.1m
7
60m
20°
281°
12.9m
20.3m
戊—31040工作面施工钻场8个,钻孔41个,其中高位岩石钻场5个,高位水平钻孔21个,沿煤层平钻场3个,高位层钻孔20个。钻孔内均下套管,套管用丝扣连接,表面钻有若干小孔,以防软岩层出现塌孔、堵孔现象。八个钻场共抽出瓦斯51万元m3,平均抽放流量2.6m3/min,占采面瓦斯涌出量的20.9%(见表3)。回风流瓦斯降至0.35~0.6%,没有发生过瓦斯超限,上隅角瓦斯浓度降至1%以下,取得了明显的瓦斯治理效果。
表面3 高位钻场抽放情况表
时 间
抽放量
(m3/min)
风排量
(m3/min)
瓦斯总量
(m3/min)
抽放率
(%)
日产量
(万t)
2002-03
2.3
9.3
11.6
19.8
6.66
2002-04
2.9
10.0
12.9
22.4
7.82
2002-05
2.8
10.5
13.3
21.1
6.18
2002-
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