顶板钻孔抽放瓦斯的应用

顶板钻孔抽放瓦斯的应用顶板钻孔抽放瓦斯的应用 随着开采深度和强度的增加 瓦斯涌出量不断增大 瓦斯超限 成为威胁安全 制约生产的突出矛盾 瓦斯抽放逐步成为解决 此矛盾主要手段 也是国家瓦斯治理 十二字 方针的要求 本 文针对鸡西矿业集团杏花矿东西 23 右二采面应用顶板高钻孔 抽采空区裂隙带瓦斯的成功分析 为低透气煤层瓦斯抽放提供 依据 1 杏花矿东西采区 23 右二概况 杏花矿是核定生产能力为 140 万 t a 的大型矿井 采用高标普 采回采工艺 长壁后退式采煤方法 平均单产在 3 2 4 5 万 t 月 杏花矿为高瓦斯矿井 绝对瓦斯涌出量为 51 56m3 min 相对瓦 斯涌出量为 17 97 m3 t 煤层均为低透气煤层 东西采区 23 m 右二采面为倾斜长壁后退式仰采面 储量为 30 万 t 采高 2m 绝对瓦斯涌出量 19m3 min 相对量为 21m3 t 上行 u 型通风 工作面采用上一个采面留巷做排瓦斯巷 未抽放前 受瓦斯制 约月产在 2 6 万 t 采用顶板高抽钻孔抽裂隙带瓦斯后 月产提 高至 4 2 万 t 月 解决了瓦斯对生产的威胁 2 抽放方法选择 根据实测 本煤层采面瓦斯含量占采面瓦斯总量 55 而采空 区三边释放瓦斯及邻近层释放瓦斯占 45 由于该煤层属较难 抽放煤层 透气性系数 0 0025md 根据矿压三带理论 确定 利用高抽钻孔抽裂隙带瓦斯的局间抽放方案 经实践证实 此 方法对改变采空区高浓度瓦斯 避免回风超限 取得了较好的 效果 抽放系统布置见图 1 图 1 抽放系统布置图 抽放系统选用 yd 水环真空泵 200 直径的抽放管路铺设回 风巷 钻场沿本煤层施工 钻机选用 kj 4 占孔直径 75mm 钻孔可长度 200m 3 钻孔的标高确定 3 1 钻孔的标高确定 根据理论分析 钻孔终孔应打在顶板裂隙带中 理论冒落带高 度为采高的 4 8 倍 但由于顶板岩性不同 冒落带高度也随之 不同 经测试我矿钻孔瓦斯流量得知 钻孔终孔距煤层顶板 7m 16m 时为有效抽放段 最佳垂距 8 14m 见图 2 图 2 钻孔垂距与抽放量图 3 2 钻孔距风巷距离的确定 由于风巷标高高 采空区高浓度瓦斯易积聚在回风巷的硬帮 因此钻孔与风巷水平距离越近 理论效果越好 但实际布孔要 避开矿压造成的裂隙带 掘进松动圈 及岩石未垮落的悬臂梁 我矿实测距回风巷 10 20m 效果最佳 见图 3 图 3 钻孔距风巷与抽放量关系图 3 3 钻孔接续距离的确定 两个钻场间的钻孔接续长度与钻场抬高位置 钻孔倾角和偏角 及钻机可施工长度有关 但原则必须保证两个钻场间的有效钻 孔数目 3 5 个 有效钻孔的重叠不小于 10m 可保证抽放瓦斯 量由 6m3 min 增加到 9m3 min 抽放率由 30 提高 42 处 在最有效抽放范围 4 抽放效果经济分析 1 瓦斯抽放效果显著 抽放瓦斯量 7 2m3 min 抽放瓦斯浓 度为 55 每天抽出瓦斯量 10 368m3 min 上隅角瓦斯浓度由 1 5 3 5 下降到 0 4 0 8 回风瓦斯浓度由原 1 0 左 右降至 0 4 抽放率达 38 抽放效果见表 1 表 1 抽放后工作面风量及瓦斯参数表 地点 风量 m3 min 1 瓦斯浓度 瓦斯绝对量 m3 min 1 占瓦斯总 量比例 工作面 1 063 19 上巷回风 630 0 4 2 5 13 排瓦斯巷 420 2 2 9 3 49 抽排泵流量 55 7 2 38 2 避免人与高浓度瓦斯接触 增加安全可靠度 3 解放了生产力 抽放前月产 2 9 万 t 抽放后提高至 4 2 万 t 月多创效益 190 万元 5 结论 利用顶板高抽钻孔抽放采空区裂隙瓦斯是低透气煤层瓦斯抽放 的有效方法 但关键要注意以下方面 1 必须根据不同顶板岩性 进行单孔测度 选取最佳钻孔参 数 钻孔终孔距顶板 7 15m 距风巷 10 20m 最佳 2 抽放钻孔封孔必须避开地质构造及矿压造成的漏风带 3 钻场布置既要避