低透气性大倾角薄煤层邻近层卸压抽放和注水方法的研究 --东风煤矿王汉国

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1、低透气性、大倾角薄煤层进行邻近层卸压抽放和注水方法的研究王君，王汉国（龙煤集团七台河分公司东风煤矿，黑龙江省七台河市154600）摘要：根据我矿煤层的实际赋存情况，介绍我矿在开采大倾角、薄煤层、低透气性煤层时，采取的瓦斯治理方法。关键词：大倾角；薄煤层；保护层开采；瓦斯抽放；煤层注水龙煤集团七台河分公司东风煤矿矿井绝对瓦斯涌出量为27.08m3/min，相对瓦斯涌出量为：37.4m3/t；2011年鉴定为突出矿井，突出煤层为68层。自2006年3月建立抽采系统，地面建有永久瓦斯抽放系统一套，安装2BEC52型水环真空泵2台，额定流量260m3/m

2、in。我矿一采区67层左五片作为保护层首先开采，工作面上巷采用煤层注水，下巷采用邻近层卸压抽放等措施对工作面瓦斯进行综合治理。一、工作面概况43003采煤队回采的一采区67层左五片平均走向790米，上巷标高（-410）—（-420），下巷标高（-500）—（-533）；工作面倾斜平均145米；煤层厚度0.7-1.2米，平均1.0米；煤层倾角-38---49度，平均45度；本煤层上片已开采完毕，下片未采，左部为一采区边界，右部为一采区轨道下山；煤层属于单斜构造，稳定无褶曲，采场内局部有小断层对回采影响不大。7二、邻近层卸压抽放要想实现高瓦斯、低渗透

3、条件下多煤层瓦斯的高效抽放，就必须增加煤系中煤、岩层的透气性，所以在煤层群中首先选择瓦斯含量低、无突出危险的煤层作为保护层首先开采，我矿根据实际情况选取67层作为保护层开采，这样由于首采层采动影响，煤、岩层的透气率可以增大数千倍以上，这样再采取下邻近层抽放会取得很好的抽采效果。1、保护层面积计算：767煤层倾角取45°，两个卸压角都取80°，工作面倾斜长度取145米，上巷标高取-420，下巷标高取-530,保护层面积为11.35万m2。上部被保护标高-445，下部保护标高-547，由于67层左五片以上范围全部开采，所以-547m标高以上的68层全

4、部为被保护范围。走向上始采线、采止线及所留煤柱边缘位置的卸压角取60°，走向被保护长度为757米。被保护面积为13.6万m2。2、下邻近层瓦斯抽放设计71）、预抽煤层瓦斯方式：回采67层煤时，瓦斯主要来源为下部的68、69层煤的瓦斯涌入该工作面。所以在67层左五片施工下邻近层钻孔，不但对68层将来回采区域内的煤层瓦斯进行预抽，解决了68层左五片掘进时的煤与瓦斯突出问题，还有效的阻止了68、69层煤的瓦斯进入67层工作面，保证67层安全回采。2）、钻场布置：由67层左五片停采线沿巷道每隔60米设置一个钻场，一直到尾排巷处，设置钻场13个；在钻场内向

5、68层施工穿层钻孔。3）、钻孔布置：整个保护范围内的穿煤钻孔按网格布置，网格间距12--15米，钻孔控制68层将来回采区域内的整个中下部煤层及巷道两侧轮廓线外各15米。在每个钻场沿保护范围倾向打两排钻孔，终孔位置排间距12米；钻孔孔径75mm，钻孔进入68层煤层底板长度不小于0.5米。4）、抽放系统：利用一采区的地面抽放系统，使用￠159mm抽放管路将所有钻场的钻孔连接。在支管低凹处设置阀门及放水器；在主管路与支管路连接处设置阀门；钻场内设置集风器及计量装置，单孔设测试孔以便检查瓦斯浓度。5）、抽放参数：每班对钻孔抽采参数浓度、流量、负压进行测定

6、，钻孔孔口抽采负压不得小于13kPa。6）、封孔工艺：封孔材料聚氨脂，封孔长度不得小于5米。73、效果检验：1）、检验时间：本工作面在停采三个月后，即下邻近的煤、岩层的弹性能得到充分释放后，对保护效果进行检验。2）、主要采用测定68煤层的残余瓦斯压力P，残余瓦斯含量W的指标和方法进行效果检验。测定方法和临界值执行《防治煤与瓦斯突出规定》中的有关规定。根据测定的结果对被保护区域的保护效果进行判断，如检验指标小于临界值，保护效果有效，反之则无效。3）、测压孔位置的设置：1）测压孔施工方法：在67层左五片巷道内从67层底板向68层施工穿层钻孔，穿透68

7、层全厚进入68层底板0.5米。2）测压孔的布置位置和数量：被保护的68层煤范围测压孔布置5个，倾向3个，走向2个，钻孔具体位置和钻孔参数见图。73）、检验结果：当保护区域内煤层的瓦斯压力P达到0.74MPa或瓦斯含量W达到8m3/t，保护效果无效，瓦斯压力小于0.74MPa且瓦斯含量W小于8m3/t，检验期间在煤层进行钻孔作业时无喷孔、顶钻及其他突出预兆时，则保护效果有效；68层左五片在掘进时，每隔30--50米，采用钻屑指标法进行一次效果检验，预测无危险时方可掘进。三、上巷煤层注水煤层注水是回采工作面重要的降尘措施之一，在回采前超前工作面40米

8、施工，每隔10米向工作面施工一个钻孔，通过钻孔注入压力水，使其渗入煤体内部，增加煤的水分，从而减少煤层开采过程中煤尘的产尘量。煤层注水的