采空區(qū)高位鉆場與高抽巷瓦斯抽放方法研究與應(yīng)用

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1、采空區(qū)高位鉆場與高抽巷瓦斯抽放方法研究與應(yīng)用目前研究采空區(qū)的瓦斯抽放在降低回采工作面的瓦斯?jié)舛?提高工作面的空氣質(zhì)量,減少通風費用,防止煤炭自燃,提高瓦斯的利用率,對礦井的瓦斯綜合治理有著至關(guān)重要的作用和意義，對此筆者就某礦具體應(yīng)用進行研究，具有一定借鑒意義。關(guān)鍵詞：采空區(qū)；瓦斯抽放；高抽巷；對比0.前言　　在煤礦瓦斯治理中采空區(qū)內(nèi)瓦斯抽放是非常關(guān)鍵的,關(guān)系著回采工作面的瓦斯?jié)舛瓤刂?工作面空氣質(zhì)量的提高.采空區(qū)煤炭自燃的預(yù)防及整個礦井的瓦斯抽放利用等。因此,研究采空區(qū)的瓦斯抽放在降低回采工作面的瓦斯?jié)舛?提高工作面的空氣質(zhì)量,減少通風費用,防止煤炭自燃,提

2、高瓦斯的利用率,對礦井的瓦斯綜合治理有著至關(guān)重要的作用和意義采空區(qū)瓦斯抽放基本方法及評價一、高位鉆場抽放　　高位鉆場是回采工作面所有巷道(進風巷.回風巷和切眼)掘進完成,回采系統(tǒng)形成后,在回風巷內(nèi)待采煤體側(cè),向頂板巖層施工一系列“T”型鉆場,在鉆場內(nèi)向采空區(qū)方向施工高位鉆孔,由于瓦斯的上浮作用,運用機械方式使形成負壓將采空區(qū)的瓦斯抽放的方法。一般情況下,第1個鉆場距切眼100m左右,以后每隔80m左右施工1個鉆場,其中5個左右長孔,鉆孔深度在120m左右,另外5個左右為短孔,鉆孔深度在100m左右。鉆孔孔徑為108mm,鉆孔終孔位于工作面頂板裂隙帶內(nèi),即煤層

3、頂板上14~18m處,初采期間鉆孔終孔位于工作面頂板以上5~7m。鉆孔終孔位置間距為5~10m,孔口與回采工作面最近的巷道之間的平距為3.4~4.4m。1.高抽巷瓦斯抽放方法高抽巷是頂板瓦斯抽排巷道的簡稱,是在待采工作面煤層上賦頂板巖層中,位于煤層回采后的裂隙帶下部布置一條頂板巖(煤)巷,在煤層回采后冒落帶全部冒落,裂隙帶形成后,該頂板巷道與采空區(qū)連通,由于瓦斯的上浮作用,該頂板巷道充滿高濃度瓦斯氣體,通過預(yù)先安設(shè)的管道,運用機械方式使形成負壓將采空區(qū)瓦斯抽出方法。2.基本施工方法　　一般情況下,巷道斷面為7.0m2左右,平面位置距回風巷20~30m與回風巷

4、平行,布置在回采工作面頂板巖層內(nèi),靠近回風巷一側(cè),先期沿待采煤層施工,平面位置到設(shè)計位置后起坡,施工至煤層頂板指定巖層后沿同一層位(或設(shè)計高度)施工,方位與回風巷方位一致。巷道施工到位后在指定巖層適當位置砌3道密閉墻,并在3道密閉墻安裝抽放瓦斯管道.放水管道和觀測孔。高抽巷在投入使用初期有可能因為裂隙帶裂隙形成不充分,達不到預(yù)期的抽放效果,為了提高抽放效果,可以在高抽巷的端頭一定范圍內(nèi)施工抽放鉆孔,鉆孔要打到冒落帶,通過鉆孔使采空區(qū)與高抽巷連通,提高抽放效果。在回采結(jié)束后瓦斯抽出濃度降低到一定程度,將瓦斯抽放孔封閉,即完成了整個工作面的抽放任務(wù)。3.提高瓦斯

5、抽放效果措施(1)在高抽巷的端頭一定范圍內(nèi)施工抽放鉆孔,鉆孔要打到回采煤層,通過鉆孔使采空區(qū)與高抽巷連通,提高抽放效果。(2)高抽巷可以按層位或指定標高施工,在按層位施工的高抽巷中低洼地段可能造成積水處,安設(shè)排水設(shè)備,也可以打排水鉆孔將積水排至下分層。(3)盡量選擇易于支護,易于掘進的巖層施工高抽巷,有條件的可以施工在上一分層的煤層中,以提高掘進速度。(4)加強進.回風巷的風量觀測,發(fā)現(xiàn)有采空區(qū)漏風現(xiàn)象,應(yīng)立即調(diào)整高抽巷的瓦斯抽放量。二、工程實例1.工作面概況　　　某礦開采樂平煤系上二迭統(tǒng)龍?zhí)督M老山段B4單一緩傾斜煤層。二00八年礦井瓦斯鑒定結(jié)果為：絕對瓦斯

6、涌出量為51.07m3/min,相對瓦斯涌出量為31m3/t，屬煤與瓦斯突出礦井?！　?018工作面位于井田的東翼，北面是采空區(qū)，南面為B4煤層未動區(qū)，工作面順槽標高為-601～-610m，順槽長655m，風巷長597m，平均走向長626m，工作面斜長137m。該區(qū)域B4煤層平均厚度為2.7m，部分地段含夾矸厚度為0.2～0.4m，為黑色炭質(zhì)泥巖或頁巖，煤層傾角8°～10°，煤的硬度系數(shù)為0.3～1.02，煤呈半亮半暗型，煤體孔隙率為7.25%。經(jīng)測定該區(qū)域煤層瓦斯壓力為4.7MPa，煤層透氣性系數(shù)為0.65m2/MPa2.d，煤層瓦斯含量為19m3/t,屬

7、嚴重突出危險區(qū)域。2.瓦斯抽放　　1018工作面瓦斯治理分為風排和抽排,其中抽排采用本煤層兩巷(進風巷和回風巷)交叉鉆孔預(yù)抽,采空區(qū)瓦斯抽放采用高位鉆場鉆孔抽放和頂板高抽巷抽放方式。與該面相鄰的綜采工作面統(tǒng)計數(shù)據(jù)。綜采工作面高位鉆場鉆孔抽放率為30%,2巷沿層交叉鉆孔預(yù)抽,可排放出工作面絕對瓦斯涌出量的10%,高抽巷能排放50%瓦斯能力?！　∥挥诿簩踊夭珊蟮牧严断虏坎贾?條高抽巷,巷道斷面為6.15m2,平面位置距回風巷18m與回風巷平行,設(shè)計施工至切眼。高抽巷在其溜矸眼以上5m.30m.40m位置各設(shè)置1道密閉墻,抽排管的進氣口設(shè)置在40m處封閉墻內(nèi),距該

8、道封閉墻不小于10m。3.結(jié)果分析　　高抽巷抽放開始