瓦斯抽采鉆孔設(shè)計(jì)

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1、仁壽縣復(fù)合能源集團(tuán)有限公司8237回采工作面瓦斯鉆孔設(shè)計(jì)編制單位：技術(shù)科編制人員：姜永正編制日期：2013年8月16日會(huì)審簽字單單位簽名日期編制通風(fēng)科通風(fēng)副總安監(jiān)科總工程師會(huì)簽意見:仁壽縣復(fù)合能源集團(tuán)有限公司8237回采工作面瓦斯鉆孔設(shè)計(jì)一、鉆孔布置原則回采工作面瓦斯抽采主要以穿層鉆孔抽采布置方式，鉆孔從開孔位置呈放射狀進(jìn)入鄰近層，邊回采邊抽采破壞裂隙帶。隨著煤層開采的推進(jìn)，在受卸壓影響和瓦斯壓力作用下向采空大量釋放瓦斯。根據(jù)柱狀圖巖層性質(zhì)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，破壞裂隙帶一般為采高的10—30倍。我礦開采層為1.5m左右，故鉆孔

2、終孔層位在垂高30m左右。布置穿層鉆孔抽采裂隙的瓦斯時(shí)，鉆孔的傾斜長(zhǎng)度不宜超過(guò)70m。以確保抽采鉆孔的抽采效果和鉆孔覆蓋率的要求。鉆孔間距應(yīng)合理確定，一般為30米，布置抽放鉆孔。二、工作面穿層鉆孔布置方式根據(jù)礦井整合工程初步設(shè)計(jì)的開拓布置，礦井接替工作面布置在290東翼8237采煤工作面。煤層厚1.2～1.5m，平均厚1.35m。工作面傾斜長(zhǎng)780m，走向?qū)?00m。根據(jù)8237采煤工作面的煤層賦存情況，設(shè)計(jì)在采煤工作面回風(fēng)巷中布置穿層向上鉆孔抽采煤工作面的破壞裂隙帶瓦斯。鉆孔具體布置為在采煤工作面運(yùn)輸巷中沿煤層傾向上

3、布置單排鉆孔，鉆孔方位迎向工作面，與工作面呈10°夾角，鉆孔傾角同煤層傾角，鉆孔間距3米，單個(gè)鉆孔長(zhǎng)度75m～90m左右。8237采煤工作面走向長(zhǎng)約490米，設(shè)計(jì)鉆孔個(gè)數(shù)164個(gè)，實(shí)際施工時(shí)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況對(duì)鉆孔參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。鉆孔布置詳見參數(shù)表及附圖。采煤工作面順煤層鉆孔參數(shù)表鉆孔地點(diǎn)走向長(zhǎng)（m）傾斜寬（m）鉆孔編號(hào)鉆孔長(zhǎng)度（m）鉆孔方位角（度）鉆孔傾角（度）備注（8239）采面回風(fēng)巷780801＃～164＃70迎向工作面并與工作面呈10°夾角順煤層傾向根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)整合計(jì)11480三封孔方式、材料及工藝（一）、采用

4、聚氨酯人工封孔1、采用聚氨酯人工封孔。鉆孔內(nèi)抽放管選用長(zhǎng)8m直徑25mm的抽放管，為防止堵塞，抽放管頂端鉆10個(gè)直徑10mm小孔，最好用雙層鐵篩網(wǎng)包扎好。用聚氨酯封孔，封孔長(zhǎng)度8m。2、封孔材料鉆孔采用聚氨酯封孔，對(duì)于井下封孔而言，主要要求聚氨酯在發(fā)泡后，其內(nèi)所形成的孔為封閉孔，另外對(duì)發(fā)泡時(shí)間、發(fā)泡倍數(shù)、固化后的強(qiáng)度，可塑性等均有一定的要求?？蛇x用聚氨酯封孔材料，在鉆孔內(nèi)6.4～7.5m深度封孔，鉆孔密封段長(zhǎng)度僅1m，既能保證密封嚴(yán)密，又可節(jié)省封孔材料。該聚氨酯封孔材料膨脹倍數(shù)20倍以上，聚氨酯發(fā)泡均勻、細(xì)小，孔隙又不

5、聯(lián)通，還有可塑性，適于動(dòng)壓區(qū)封孔；在抽放瓦斯負(fù)壓60～80KPa、正壓2MPa下，鉆孔密封嚴(yán)實(shí)不漏氣。3、封孔工藝聚氨酯封孔采用卷纏藥液法,纏藥方法及鉆孔內(nèi)封孔管結(jié)構(gòu)如后圖所示。抽放管為內(nèi)徑25mm的焊縫鋼管，長(zhǎng)為8m，在管前端焊上鐵檔板，套上木塞和橡膠墊圈，距前端橡膠墊圈1m處，再套上木塞和橡膠墊圈，并用鐵線纏緊固定，在1m間距內(nèi)的抽放管上固定一塊毛巾布（1m×0.7m）。封孔操作程序?yàn)椋合确Q出封一個(gè)孔的甲、乙組成藥液，分別裝入兩個(gè)容器，再將藥液同時(shí)倒入混合桶，立即用棒快速攪拌均勻，當(dāng)藥液由黃褐色變?yōu)槿榘咨珪r(shí)，停止攪

6、拌，將藥液均勻倒在毛巾布上，邊倒藥液邊向抽放管上卷纏毛巾布，并把卷纏好藥液的封孔管迅速插入鉆孔，大約5分鐘后，藥液開始發(fā)泡膨脹，20分鐘后停止發(fā)泡，逐漸硬化固結(jié)。為了避免封孔管晃動(dòng)影響封孔質(zhì)量，孔口處用木塞楔緊。封一個(gè)鉆孔的聚氨酯用量約為1Kg左右。（二）、采用水泥漿封孔泵封孔盡可能采用水泥漿封孔泵封孔，其封孔速度快、成本低、操作簡(jiǎn)便、效果好，優(yōu)于聚氨酯封孔（三）、鉆孔與管路的連接封孔1小時(shí)后，便可與抽放管路連接。鉆孔與管路連接處應(yīng)設(shè)置流量計(jì)和閥門。連接管采用膠管。預(yù)抽一定時(shí)間后，根據(jù)效果檢驗(yàn)結(jié)果，決定停止抽放時(shí)間。四

7、抽放效果預(yù)測(cè)1、抽放瓦斯量計(jì)算礦井相對(duì)瓦斯涌出量為20m3/t。礦井瓦斯抽采率必須≥25％，并殘余瓦斯量必須在8m3/t以下則為抽采達(dá)標(biāo)。根據(jù)煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)，本設(shè)計(jì)礦井瓦斯抽放率為30%，滿足要求。因此礦井瓦斯抽放量為：1）工作面煤炭?jī)?chǔ)量：490m×80m×0.58m×1.5t/m3=34104t2）瓦斯總儲(chǔ)量：34104t×20m3/t=682080m33）需抽采瓦斯量：34104t×（20m3/t－8m3/t）=409248m32、采煤工作面控制范圍為：回風(fēng)巷以下10m范圍內(nèi)。五、預(yù)計(jì)抽采時(shí)間：按抽采混合流量

8、20m3/min、抽放濃度30%計(jì)算，409248m3÷（20m3/min×30%×60min×24小時(shí)/天）=47天則：預(yù)計(jì)8237采面需連續(xù)抽采47天可達(dá)標(biāo)。仁壽縣復(fù)合能源集團(tuán)有限公司2013年8月16日