上隅角插管应用.doc

综采工作面上隅角插管抽采应用摘要：我国煤矿企业众多。如何实现煤矿的安全生产，是事关国计民生的大事，尤其是高瓦斯矿井，综采面上隅角瓦斯积聚问题尤为突出，为解决该问题余吾煤业公司采用了综采面上隅角插管抽采技术。本文主要介绍了余吾煤业公司通过综采面上隅角插管抽采技术有效解决综采面上隅角瓦斯积聚的经验，对其他矿井解决该问题具有一定的参考价值。关键词：高瓦斯矿井；综采面上隅角；插管抽采1 概述余吾煤业有限责任公司是潞安矿业（集团）公司所属的大型煤炭企业，矿井的设计生产能力为6.00Mt/a，矿井高瓦斯区综放面的相对瓦斯涌出量为19.03m3/td；绝对瓦斯涌出量将达到127.75 m3/min。高瓦斯区矿井相对瓦斯涌出量为34.06 m3/td，按矿井设计生产能力6.0Mt/a计算，则矿井绝对瓦斯涌出量为473.06m3/min，属高瓦斯矿井。其N2202综采面上隅角瓦斯积聚问题尤为突出，为解决综采面瓦斯问题该公司采用了综采面上隅角插管抽采技术。2 上隅角插管抽采方案： 为了解决上隅角因为微风区形成的涡流而造成的瓦斯积聚，在N2202回风顺槽布置顶板钻孔，利用采动形成的裂隙瓦斯通道抽采上隅角积聚瓦斯。图1 上隅角顶板插管效果示意图图2 上隅角顶板插管效果示意图图1 和2所示，上隅角顶板插管的理想位置应在煤层与煤层直接顶冒落的离层区域内，由于该区域实测离层区域内瓦斯浓度高达5.6%，不能施工钻孔，管路插入空洞内有困难，回风顺槽顶板插管的意义与此相近，因此课题组对顶板插管进行跟踪考察，并进行优化。图3 回风顺槽顶板插管第一次钻孔布置图（两排孔方位角180）图4 回风顺槽顶板插管第二次钻孔布置图（四排孔方位角180）图5 回风顺槽顶板插管第三次钻孔布置图（加一排方位角270钻孔）图6 回风顺槽顶板插管第四次钻孔布置图（综合方位角钻孔布置）优化顶板插管的方位角和联网方式，原设计钻孔方位角180钻孔如图6-21和6-22所示，实验发现这部分钻孔与巷道是平行的，而裂隙形成靠近工作面一侧，因此抽采效果并不是很理想，重新补充方位角为270，倾角60垂直于回风巷帮钻孔，如图6-23所示，偏向工作面方向钻孔进行抽采，从而达到减少涡流产生的可能性，对上隅角瓦斯的及时处理起到很好作用；为了能更全面覆盖整个上隅角区域，最终钻孔优化为方位角180、210、225，钻孔深度变为12米。如图6-24所示。顶板插管的主要作用范围是采动裂隙部分，因此保证插管抽采钻孔能留入尾巷继续抽采是本技术的关键。上隅角顶板插管联网如下图6-25所示。图7 回风顺槽顶板插管抽采联网布置图两排钻孔布置综合方位角钻孔布置方位角270加四排孔图8 顶板插管抽采量对比图从图6-26可以看出改变方位角之后，由于顶板钻孔很好地深入到由于采空而形成的裂隙带中，抽采纯量明显上升，综合方位角全方位覆盖之后，抽采两趋于稳定；实践观察发现，用好顶板插管的关键在于能保证插管钻孔能留在尾巷中至少三排以确保采空区瓦斯能得到及时抽采，顶板插管钻孔虽然抽采纯量比较小，但是对于及时避免上隅角瓦斯形成涡流效果显著，也为采空区和上隅角瓦斯治理提供新的思路和方法。3 结论2012年9月份在余吾煤业公司N2202回风顺槽进行了上隅角插管抽采试验，在N2202回风顺槽采取上隅角插管抽采之后上隅角瓦斯浓度明显降低。统计8月5日至8月24日（未采取上隅角插管抽采时）与9月11日至10月5日（采取上隅角插管抽采后）之间共计600次数据中，预警次数由297次直接下降到50次 ；统计8月5日至8月29日裂隙孔发挥作用前与9月11日至10月5日高效抽采阶段的共计1200次数据中，得出后期上隅角瓦斯