高位大孔徑長(zhǎng)鉆孔在瓦斯抽采中的應(yīng)用

《高位大孔徑長(zhǎng)鉆孔在瓦斯抽采中的應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、高位大孔徑長(zhǎng)鉆孔在瓦斯抽釆中的應(yīng)用【摘要】五龍煤礦3312綜放工作面，瓦斯涌出量大，地應(yīng)力作用比較明顯，并伴有沖擊地壓危險(xiǎn)性。該工作面在回采期間，采用了在高位鉆場(chǎng)布置大孔徑長(zhǎng)鉆孔進(jìn)行瓦斯抽采技術(shù),有效地提高了瓦斯抽采率，使瓦斯治理達(dá)到了最佳狀態(tài)，確保了整個(gè)工作面的安全回采?！娟P(guān)鍵詞】五龍煤礦；高位鉆場(chǎng)；大孔徑；長(zhǎng)鉆孔；瓦斯抽采13312工作面概況五龍煤礦隸屬阜新礦業(yè)集團(tuán)，是1957年建成投產(chǎn),設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力150萬(wàn)噸/年，是遼寧省重點(diǎn)國(guó)有企業(yè)之一。礦井絕對(duì)瓦斯涌出量109.30m3/min,屬高瓦斯礦井。五龍煤礦瓦斯抽采系統(tǒng)由固定瓦斯抽采系統(tǒng)和移動(dòng)瓦斯抽采系統(tǒng)組成，并且能夠?qū)?/p>

2、現(xiàn)瓦斯抽采系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化，可根據(jù)井下瓦斯涌出情況隨時(shí)調(diào)整抽采系統(tǒng)和抽采流量，礦井瓦斯抽采率均在50%以上，對(duì)礦井瓦斯治理工作起到了重要的作用。3312Z作面是五龍煤礦的主要回采工作面，位于三水平西軌道下山以西，開(kāi)采煤層太平上層和太下一分層,開(kāi)采方法為走向長(zhǎng)壁后退式綜采放頂煤。工作面設(shè)計(jì)走向555.0m,可采走向418m,已回采22m,工作面長(zhǎng)147.0m,煤層傾角5°?11°，平均9.75°,煤層平均厚度10.0m,儲(chǔ)量76.9萬(wàn)噸，可采期為6.5個(gè)月。該面相對(duì)瓦斯涌出量12.31m3/t,絕對(duì)瓦斯涌出量最大為41.36m3/min,伴有沖擊地壓危險(xiǎn)性。工作面開(kāi)采初次來(lái)壓后，出

3、現(xiàn)瓦斯超限情況，經(jīng)分析，頂板瓦斯抽采巷的位置較低(與回風(fēng)巷頂板高差僅為4.8m),抽采效呆不理想，工作面停止生產(chǎn)，通過(guò)在高位鉆場(chǎng)內(nèi)布置大孔徑長(zhǎng)鉆孔抽采技術(shù)治理瓦斯。2高位鉆孔抽采瓦斯根據(jù)冒落帶、裂隙帶高度一般計(jì)算公式,和(2)：(1)(2)其中：H1—冒落帶高度，H2—裂隙帶高度，M—米高。根據(jù)公式(1)、(2),計(jì)算出3312綜放工作面冒落帶高度為11.4m^l6.4m,裂隙帶高度為20.5m~33.5m,結(jié)合五龍煤礦厚煤層回采經(jīng)驗(yàn)，鉆場(chǎng)高度定為回風(fēng)巷頂板以上10.8m,鉆孔終孔點(diǎn)在回風(fēng)巷往下5m?20m處之間，位于煤層頂板以上18m?44.4m。在3312X作面回風(fēng)巷下

4、幫掘送一條傾角45。、斜長(zhǎng)18.1m、規(guī)格6mX5mX3m的高位抽采鉆場(chǎng)，在鉆場(chǎng)前端向工作面切眼方向施工7個(gè)扇形超長(zhǎng)鉆孔，設(shè)計(jì)孔長(zhǎng)為400mo鉆孔施工先后選用了MK-6型全液壓鉆機(jī)(600)和EY-3200型全液壓鉆機(jī)(400),配以①84mm、①73mm鉆桿，最長(zhǎng)成孔480m,具體參數(shù)見(jiàn)表lo表1高位鉆孔參數(shù)表孑L號(hào)1234567設(shè)計(jì)長(zhǎng)度/m400400400400400400400鉆孔長(zhǎng)度/m408440427480372302360鉆孔直徑/mm193193193193153153153套皮長(zhǎng)度/m170230170230210230230套皮直徑/mm1591591

5、59108159108159傾角/°7777101412方位角/°231.72323232.9233.6231.7232.3233終孔點(diǎn)與回風(fēng)巷距離/m4.89.51520.66?111.716.3終孔點(diǎn)與煤層頂板距離/m18.322.220.627.134.242.744.4鉆孔施工完工后，對(duì)其7個(gè)鉆孔利用①113mm,0153mm,O193mm鉆頭分三次擴(kuò)孔，最長(zhǎng)擴(kuò)孔長(zhǎng)度達(dá)到了255m,為了防止已形成的鉆孔出現(xiàn)塌堵現(xiàn)象，內(nèi)置長(zhǎng)度不等的①159mmPE套皮管，外端孔口利用①159mm長(zhǎng)度6m的鐵管封孔,管孔四周用瑪麗散封堵,使其管口四周與煤體接觸嚴(yán)密不漏氣，之后在管口端頭

6、接設(shè)流量測(cè)定裝置、自動(dòng)放水裝置和控制流量蝶閥，并入①273mm抽采管路，利用地面固定2BEC52瓦斯抽米泵抽米瓦斯(見(jiàn)圖l)o(a)鉆孔布置平面示意(b)鉆孔布置剖面示意圖1鉆孔布置示意3瓦斯治理效果3312Z作面瓦斯來(lái)源：工作面瓦斯絕對(duì)涌出量為32.02m3/min,工作面割、放煤時(shí)涌出量11.26m3/min,占工作面瓦斯涌出量的35.16%,巷道兩幫涌出量2.8m3/min,占工作面瓦斯涌出量的8.74%,采空區(qū)瓦斯涌出量17.96m3/min,占工作面瓦斯涌出量的56.1%。3312工作面高位鉆場(chǎng)大孔徑長(zhǎng)鉆孔施工完畢后，合茬抽采瓦斯，每天由專(zhuān)職人員負(fù)責(zé)觀測(cè)鉆孔、瓦斯

7、抽采巷的流量、瓦斯?jié)舛群惋L(fēng)排瓦斯量，繪制出鉆孔的抽采流量、瓦斯?jié)舛缺怼Ｓ^測(cè)結(jié)果表明，工作面面回采初期，由于煤層厚度10m左右，頂板瓦斯抽采巷的抽采效果不明顯，混合流量?jī)H達(dá)到70m3/min,瓦斯?jié)舛仍?%?15%之間，平均濃度11%,抽采瓦斯量7.7m3/min,只占工作面涌岀量的18.62%o通過(guò)大孔徑長(zhǎng)鉆孔抽采鉆孔的應(yīng)用,抽采效果比較明顯，單孔瓦斯?jié)舛茸罡哌_(dá)63%,單孔瓦斯混合量在3.1-7.4m3/min之間，鉆場(chǎng)內(nèi)的7個(gè)鉆孔混合流量為40.6m3/min,平均瓦斯?jié)舛葹?9.3%,抽采瓦斯量為13.51m3