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1、高位大孔径长钻孔在瓦斯抽釆中的应用【摘要】五龙煤矿3312综放工作面，瓦斯涌出量大，地应力作用比较明显，并伴有冲击地压危险性。该工作面在回采期间，采用了在高位钻场布置大孔径长钻孔进行瓦斯抽采技术,有效地提高了瓦斯抽采率，使瓦斯治理达到了最佳状态，确保了整个工作面的安全回采。【关键词】五龙煤矿；高位钻场；大孔径；长钻孔；瓦斯抽采13312工作面概况五龙煤矿隶属阜新矿业集团，是1957年建成投产,设计生产能力150万吨/年，是辽宁省重点国有企业之一。矿井绝对瓦斯涌出量109.30m3/min,属高瓦斯矿井。五龙煤矿瓦斯抽采系统由固定瓦斯抽采系统和移动瓦斯抽采系统组成，并且能够实
2、现瓦斯抽采系统网络化，可根据井下瓦斯涌出情况随时调整抽采系统和抽采流量，矿井瓦斯抽采率均在50%以上，对矿井瓦斯治理工作起到了重要的作用。3312Z作面是五龙煤矿的主要回采工作面，位于三水平西轨道下山以西，开采煤层太平上层和太下一分层,开采方法为走向长壁后退式综采放顶煤。工作面设计走向555.0m,可采走向418m,已回采22m,工作面长147.0m,煤层倾角5°〜11°，平均9.75°,煤层平均厚度10.0m,储量76.9万吨，可采期为6.5个月。该面相对瓦斯涌出量12.31m3/t,绝对瓦斯涌出量最大为41.36m3/min,伴有冲击地压危险性。工作面开采初次来压后，出
3、现瓦斯超限情况，经分析，顶板瓦斯抽采巷的位置较低(与回风巷顶板高差仅为4.8m),抽采效呆不理想，工作面停止生产，通过在高位钻场内布置大孔径长钻孔抽采技术治理瓦斯。2高位钻孔抽采瓦斯根据冒落带、裂隙带高度一般计算公式,和(2)：(1)(2)其中：H1—冒落带高度，H2—裂隙带高度，M—米高。根据公式(1)、(2),计算出3312综放工作面冒落带高度为11.4m^l6.4m,裂隙带高度为20.5m~33.5m,结合五龙煤矿厚煤层回采经验，钻场高度定为回风巷顶板以上10.8m,钻孔终孔点在回风巷往下5m〜20m处之间，位于煤层顶板以上18m〜44.4m。在3312X作面回风巷下
4、帮掘送一条倾角45。、斜长18.1m、规格6mX5mX3m的高位抽采钻场，在钻场前端向工作面切眼方向施工7个扇形超长钻孔，设计孔长为400mo钻孔施工先后选用了MK-6型全液压钻机(600)和EY-3200型全液压钻机(400),配以①84mm、①73mm钻杆，最长成孔480m,具体参数见表lo表1高位钻孔参数表孑L号1234567设计长度/m400400400400400400400钻孔长度/m408440427480372302360钻孔直径/mm193193193193153153153套皮长度/m170230170230210230230套皮直径/mm1591591
5、59108159108159倾角/°7777101412方位角/°231.72323232.9233.6231.7232.3233终孔点与回风巷距离/m4.89.51520.66・111.716.3终孔点与煤层顶板距离/m18.322.220.627.134.242.744.4钻孔施工完工后，对其7个钻孔利用①113mm,0153mm,O193mm钻头分三次扩孔，最长扩孔长度达到了255m,为了防止已形成的钻孔出现塌堵现象，内置长度不等的①159mmPE套皮管，外端孔口利用①159mm长度6m的铁管封孔,管孔四周用玛丽散封堵,使其管口四周与煤体接触严密不漏气，之后在管口端头
6、接设流量测定装置、自动放水装置和控制流量蝶阀，并入①273mm抽采管路，利用地面固定2BEC52瓦斯抽米泵抽米瓦斯(见图l)o(a)钻孔布置平面示意(b)钻孔布置剖面示意图1钻孔布置示意3瓦斯治理效果3312Z作面瓦斯来源：工作面瓦斯绝对涌出量为32.02m3/min,工作面割、放煤时涌出量11.26m3/min,占工作面瓦斯涌出量的35.16%,巷道两帮涌出量2.8m3/min,占工作面瓦斯涌出量的8.74%,采空区瓦斯涌出量17.96m3/min,占工作面瓦斯涌出量的56.1%。3312工作面高位钻场大孔径长钻孔施工完毕后，合茬抽采瓦斯，每天由专职人员负责观测钻孔、瓦斯
7、抽采巷的流量、瓦斯浓度和风排瓦斯量，绘制出钻孔的抽采流量、瓦斯浓度表。观测结果表明，工作面面回采初期，由于煤层厚度10m左右，顶板瓦斯抽采巷的抽采效果不明显，混合流量仅达到70m3/min,瓦斯浓度在7%〜15%之间，平均浓度11%,抽采瓦斯量7.7m3/min,只占工作面涌岀量的18.62%o通过大孔径长钻孔抽采钻孔的应用,抽采效果比较明显，单孔瓦斯浓度最高达63%,单孔瓦斯混合量在3.1-7.4m3/min之间，钻场内的7个钻孔混合流量为40.6m3/min,平均瓦斯浓度为39.3%,抽采瓦斯量为13.51m3
