卸压区钻孔抽放瓦斯技术在米村煤矿的应用.pdf

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1、2012年第6期中州煤炭总第198期卸压区钻孑L抽放瓦斯技术在米村煤矿的应用张继生，王伟阳，李涛，关建闯，王军军(郑州集团公司米村煤矿，河南新密452394)摘要：为了保证米村煤矿260061工作面安全高效回采，通过分析瓦斯在煤层中采动前后的赋存、运移、释放规律，提出采用卸压区抽放技术对本煤层高含量瓦斯超前分流。实践应用表明，卸压区钻孔抽放技术充分利用了工作面煤体在采动过程中应力平衡被破坏后，煤体中应力充分分布，煤体应力降低，孔裂隙沟通，透气性增加，形成采动影响卸压带，较好地分流本煤层内高含量瓦斯，是本煤层内高含量瓦斯治理的最有效手段之一。关键词：卸压区钻孔；抽放瓦斯；超前分流中

2、图分类号：TD712．6文献标志码：B文章编号：1003—0506(2012)06—0l17—02斯涌出量时常超限，尤其是在集中落煤、煤墙片帮及1矿井瓦斯地质概况割煤作业时，在工作面增风至1300m／min的极限米村煤矿所开采的二煤层厚0～24．5m，平均下，瓦斯浓度一直处于1％临界状态，时常超限。据厚6．45m，煤层变异系数为70．1％，可采性指数为统计，每班因瓦斯原因影响生产达2．2h，而且频繁0．96，属典型的豫西三软不稳定煤层，多是粉末状无的瓦斯超限严重制约并威胁着矿井的安全生产。烟煤，吸附瓦斯的能力较强，属于瓦斯含量高、有突3瓦斯治理思路出危险的煤层。但由于区内二煤层赋

3、存较浅，断裂构造又多属张扭性开放式断层，排放瓦斯的性能通过现场观测发现，工作面煤墙在片帮、割煤等较好，因此矿井整体瓦斯涌出量不高，仅存在7个小大量落煤、集中运煤时，工作面风流和回风流瓦斯时面积的高瓦斯区带。而260061工作面位于7个高常超限。这从侧面说明了煤体内部仍富含高含量瓦瓦斯带之首的I高瓦斯带东部，该面高瓦斯区域具斯，在煤体受到破坏时，瓦斯迅速从煤体中解吸、释有面积大、含量高、压力大等特点，对矿井的安全生放出来，导致工作面风流和回风流瓦斯时常超限。产构成了严重威胁。因此，对本煤层煤体内部高含量瓦斯进行分流，减少其向回采空间的涌出，是解决工作面风流和回风流2工作面瓦斯状况瓦

4、斯超限的最主要措施。早在260061工作面形成全负压通风系统安装根据瓦斯在煤层中采动前后的赋存、运移、释放准备阶段，米村煤矿就根据矿井瓦斯地质图和胶带规律分析，煤层中的瓦斯以游离和吸附2种主要方运输巷、回风巷掘进实揭瓦斯地质等资料分析预测，式存在，在一定的瓦斯压力下游离和吸附瓦斯保持260061工作面回采时绝对瓦斯涌出量将高达l6动态平衡。在非采动影响区，煤层内瓦斯在原始地m／rain。于是在掘进时期就施工了近5．5万m的应力作用下保持着原始瓦斯压力，吸附量占85％～本煤层顺层密集深孔实施预抽，但由于三软煤层透90％。煤层结构遭到破坏的同时，煤层瓦斯压力开气性极差，抽放衰减速度快

5、，钻孔抽放半径仅1．5始下降，大量吸附瓦斯解吸成为游离瓦斯，与原游离m，属难抽煤层，经本煤层钻孔预抽至回采时，回采瓦斯混合，在煤体的保护下，煤层内部仍保持相对较期问瓦斯涌出量仍高达l3．4m／min，本煤层内仍高的瓦斯压力。随着回采工作面的不断推进，采动赋存大量富集瓦斯。工作面投产后，落煤过程中瓦压力场及其影响范围内在垂直方向形成3个带：冒落带、裂隙带和弯曲下沉带；在水平方向形成3个区：煤壁支撑影响区、离层区和重新压实区。煤层上收稿日期：2012—01—19作者简介：张继生(1984一)，男，河南延津人，助理工程师，2010年方的岩层一般在回采工作面煤壁前方30～40m处毕业于河

6、南理工大学，主要从事矿井现场监察及安全管理。已开始变形。其特点是水平移动较为剧烈，但垂直·117·2012年第6期中州煤炭总第198期移动甚微。当工作面推过此区域，才引起垂直位移(2)卸压区钻孔抽放分流方案实施。选用全液急剧增加，但各层位位移速度不尽相同，其特点是越压钻机施工巷帮卸压区抽放深孔。在回风巷巷帮自向上越缓慢，此时将在某层位出现层间离层。当已切眼外3m处向下20m段每棚(0．5m)垂直巷帮断裂的岩层重新被冒落矸石支撑时，邻近煤层的岩施工2个抽放深孔，总孔数不少于30个，单孔孔深层运动速度要缓于其上覆岩层，各岩层又进入互相75～110m，上排孔终孑L于煤层顶板，下排孔终孔

7、于压合的过程。煤层中部，孔径75mm，钻孔每施工完毕一个，立即煤层上方的岩层采动变形为瓦斯流动提供了形使用聚氨酯封孔工艺封孔，封孔深度6m，然后通过式各异的渠道。在煤壁前方30～40m处已开始的(2j50mm埋线高压软管连接至抽放钻孔联孔集流器变形因水平移动较为剧烈，使原始垂直裂隙张开，并实施抽放。增加了新的垂直裂隙，提供了垂直瓦斯流动通道。全液压钻机可固定在转载机上，随着采面推进在离层区，某层位出现层间离层，为瓦斯水平流动提时转载机的前移随时移动打孑L，保证钻孔间距0．5供了通