单一煤层底板巷穿层钻孔预抽煤巷瓦斯条带区域防突技术

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1、·30·(第42卷第6期)技术·创新单一煤层底板巷穿层钻孔预抽煤巷瓦斯条带区域防突技术张明杰，滑俊杰，华敬涛(河南理工大学安全学院，河南焦作454000)摘要:为了降低单一突出煤层煤巷掘进突出危险性，研究了运用煤层底板抽放巷穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯为主的区域消突措施，使煤层卸压，瓦斯含量与压力降低，改变煤体应力分布，消除突出危险性。在区域措施效果检验超标的局部地点辅助采用水力冲孔增透措施增加煤层透气性，提高穿层钻孔瓦斯抽放率，实现突出煤层向非突出煤层转化，保证煤巷安全掘进。关键词:底板岩巷;预抽条带;水力冲孔+中图分类号:TD

2、713．3文献标志码:B文章编号:1003－496X(2011)06－0030－03在煤矿开采过程中，随着开采深度增加和开采m，位于切眼上口向下40m，对于瓦斯赋存有一定的3强度增大，煤层瓦斯含量和地应力增大，突出危险程影响。该区域原始瓦斯含量为16．87m/t，瓦斯压2度更为严重;伴随有灾害强度大，防治困难和灾害损力为1．41MPa，煤层透气性系数为1．2～1．8m/2失严重等特点。原有的排放钻孔、卸压钻孔、浅孔松(MPa·d)，属于可以抽放煤层，煤的坚固性系数为〔1－2〕动爆破、边掘边抽等接触式局部瓦斯治理措施，0．24。已不

3、能有效地解决措施施工和掘进相集中的问题，2条带区域防突机理致使采掘失调。根据多年的实践和现场应用证明，区域瓦斯治理能够更有效地进行消突和防突，由区目前区域防突技术只有开采保护层和预抽煤层域治理代替局部瓦斯治理，由接触式向非接触式、由瓦斯两大类。开采保护层是最有效的防突措施，但局部预测预报向区域性安全评价转换，是解决一切鹤壁矿区煤层为单一厚煤层，缺乏开采保护层的条〔3〕问题的关键。鹤煤六矿在煤与瓦斯突出危险区件，所以鹤壁矿区区域防突措施只能采用预抽煤层域施工底板预抽巷，在巷道内施工穿层钻孔预抽煤瓦斯措施。底板抽放巷穿层钻孔条带区域预

4、抽是通巷条带煤层瓦斯。在区域措施效果检验基本有效过向突出煤层巷道及其两侧一定范围内打大量的密后，在效果检验超标的局部高瓦斯点采用水力冲孔集钻孔使煤体区域卸压，同时抽放瓦斯释放其潜能，增透技术，增加煤层透气性，提高抽放效果，使突出然后再经过较长时间的预抽煤层瓦斯使瓦斯压力与煤层突出危险性大大减低，有效解决采掘接替紧张瓦斯含量进一步降低，并由此引起煤层的收缩变形、和回采产量不足问题。地应力下降、透气系数增高、地应力与瓦斯压力梯度减小和煤的普氏系数增加等变化，从而达到消除在1区域概况〔4〕煤巷掘进过程中突出危险性目的。鹤煤六矿2145工

5、作面地面标高为+158．15～提高瓦斯抽放率是制约瓦斯抽放的关键技术环+187．29m，工作面标高－300～－380m，掘进工作节，煤层瓦斯抽放效果的主要因素除了煤层本身含面起伏较为平缓。该工作面走向长度890m，倾向瓦斯条件外，还取决于煤层透气性及钻孔工艺参数、长度129m，煤厚4．77～11．5m，平均8．39m。煤层钻孔孔底间距。钻孔孔径根据技术水平、煤体硬度倾角－21°～－28°，平均25．3°。工作面范围内地质及抽放半径确定，选择75～110mm为宜;抽放时间构造简单，掘进范围内穿过74－7背斜翼部，轴部距和有效抽放半径

6、成正相关关系。根据鹤壁矿区长期切眼上口150m，受该构造影响，煤层产状变化大，的抽放资料，底抽巷穿层孔有效预抽时间大致为6倾角不稳定，局部顶板凸凹不平。工作面揭露1条个月，抽放半径2．5～3m，因此钻孔孔底间距可定断层6F5断层，走向69°，倾向159°，倾角55°，落差7为5m;钻孔封孔采取立固安和水泥砂浆联合封孔，技术·创新(2011－06)·31·封孔深度8m，确保钻孔不漏气以确保抽放负压稳见图1。定。钻孔经过有效抽放周期3～6月后，瓦斯抽放效率逐渐降低，可采取深孔预裂爆破、水力冲孔、煤层注水等增透技术提高煤层透气性系数和瓦

7、斯抽放率。选择最佳的抽放钻孔参数对提高煤层瓦斯抽放率具有重要的意义。3底板抽放巷区域防突技术现场应用3．1底板抽放巷的设计及施工2145底板抽放巷走向长度980m，距煤层岩柱图12145底抽巷残存瓦斯含量测量结果厚度10～20m的老底灰黑色、细粒砂岩中，底抽巷采取支护为U型拱锚网喷支护，断面为3．6m×3．4从图1中可以看出穿层钻孔预抽煤巷条带煤层m。在底板抽放巷施工期间，为提前施工穿层钻孔瓦斯区域防突措施效果明显，14个检验测试点中113进行预抽和巷道掘进共同作业，根据要求在巷道同个点残存瓦斯含量＜8m/t，明显降低了煤层瓦斯侧

8、底抽巷两帮交错掘钻场，钻场间距15～20m，钻突出危险，效果显著。但在距一横川300m、550m场为深5m、宽4m、高2．8m的U型拱锚网喷支护。和650m处，瓦斯含量超标。经研究发现在距一横3．2穿层钻孔条带区域预抽川300m和550m附近发现落