水力冲孔卸压增流提高瓦斯抽放量浅析.pdf

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1、煤石广现代1f匕2011年第1期总第100期；力冲乙毒P压．}菅磊j里瓦斯抽袁炙墨；析阮欣，李黎，成光武(中国矿业大学应用技术学院，江苏徐州221008)摘要提高低透气性煤层瓦斯抽放量所采取的技术措施有很多，但针对不同煤层煤质所采取的增透方法亦不一样，平煤集团梨园矿21081底板抽放巷采用水力冲孔卸压增透技术措施后，大大提高了瓦斯抽放浓度，取得了很好的抽放效果。关键词水力冲孔；卸压增透；浅析中图分类号：TD713+．34文献标志码：B文章编号：1009—0797(2011)01—0058—02工作面防突措施种类很多，但针对不同煤层赋仔率，有效降低煤层的瓦斯含量。条件，选择何种有

2、效的防突措施十分关键，平煤集团3水力冲孔技术实施梨园矿是一个煤与瓦斯突出矿井，煤层透气性低，瓦斯含量高，给矿井的安全生产和矿工的生命带来很大3．1水力冲孔钻孔布置威胁。该矿在21081底板抽放巷采用水力冲孔卸压增为进一步增强区域消突效果，提高21081底板抽透技术实施，大大提高了瓦斯抽放浓度，降低了煤层放巷穿层钻孑L抽放效果，保证21061下副巷安全、快瓦斯突出危险性，保障了工作面的安全生产。速掘进，经研究决定在21081底板抽放巷进行水力冲孔试验。钻孔布置如图1、钻孔施工参数如表1：l工作面概况平煤集团梨园矿21081底板抽放巷地面标高+266m～+312m，工作面标高一95

3、m—一35m，巷道设计长度520m，采用11平方锚喷支护，每30m布置一个偏偏偏偏偏偏偏偏偏抽放钻场，高3．2m，宽3．6m，深4m，共施工5个抽放。^。^。^钻场。钻场最上及最下排钻孔终孔位置在21061下副巷沿煤层倾向方向上下各13m位置。钻孔见煤平均岩孔长度为35m，平均穿煤长度为10m，2010年2月份开始联网抽放，l2寸孔板流量计平均瓦斯浓度图l水力冲孔钻孔布置平面图11％，平均混合流量为15m／rain。表l钻孑L施工参数编号位置偏角倾角／。预计煤孔长／m预计岩孔长／m2水力冲孔作用机理1#钻场1#钻场水力冲孔就是用高压水冲击钻孑L周边煤体，诱导l#钻场小型的煤和瓦

4、斯突出，部分的排出原始煤体，同时伴2#钻场2#钻场引如∞∞∞∞随大量的瓦斯喷出。从瓦斯活动来讲，不但冲孔期问7229888992#钻场有大量的瓦斯喷出，而且由于煤体的挤动，影响范围3#钻场逐渐扩展，孑L隙率增加，透气性增大，导致较远方的瓦3#钻场斯也源源不断的涌向孔道。水在冲孑L时的作用主要体3#钻场4#钻场现在两个方面：一是诱导煤与瓦斯突出的作用。即在4#钻场冲孔时，由于水射流的作用，造成煤体的破碎，导致煤4#钻场体内部原有的应力和瓦斯的稳定平衡状态的破坏，从5#钻场而激发了潜能的释放，伴随涌出大量瓦斯；二是疏通5#钻场5#钻场孔道的作用。喷孔的发生必须有孔道才能实现，由于冲

5、孔水的返回，混合煤粉增加了流变性，自孔道排出表格中的偏角以每个钻场中孔位置为标准，左右并保持孔道的畅通，这样才能使喷孔持续不断的发旋转30。为宜。生，冲孔继续向前进展。冲孔后，水的作用主要表现3．2水力冲孔工艺流程在湿润煤体，使煤体减少脆性，增加可塑性，进一步降3．2．1施工前准备低了煤体内部的应力集中，增加了防止煤和瓦斯突出(1)由抽探队安排3人专职负责冲孔及清煤工的能力，再配合钻孔瓦斯抽放，将可大大提高抽放效作。·58·煤矿现代化2011年第1期总第100期(2)由液压车间负责安装由液压泵站至21081底几次，待水流正常时再缓慢冲孔。板抽放巷整个巷道内的25ram高压水管，

6、且在各个若采用上述方法仍不能使水流顺畅时，应立即停瓦斯抽放钻场中问的高压管路上预留三通。止推进，关闭高压水阀，打开卸压阀，退出3～5根钻(3)施工前应准备以下材料。杆，重新连接高压水路，向钻孔内送水，依此方法类表2水力冲孔所需器材推，直至钻孔内水流顺畅为止。(7)当钻孔内割刀距煤层顶板距离不大于0．5m，且钻孔内水流清澈时，该钻孔冲孔结束。冲出的煤体颗粒和瓦斯随回流水经过钻孔空隙流出，顺巷道壁流下。瓦斯被风流冲散，流至回风流中。煤体颗粒经钻机附近的沉淀池沉淀，人_．【清挖至水沟对帮，按一定规(4)为防止水力冲孑L期间瓦斯超限，由通风科负则形状堆积，控水计量后装车运走。责保证21

7、081底板抽放巷内有足够风量，最小配风量4水力冲孔安全技术措施为180．6m3／min。3．2．2钻机冲孔技术措施用钻机进行水力冲孔要求事先打好穿透煤层的(1)在冲孔位置先施工75ram钻孔，穿过煤层钻孔，然后再冲孔。由于在突出煤层中打钻孑L可能出见顶板，若阻力过大不能见顶板时停止钻进，然后退现喷孔现象，危及T作地点的安全，因此，在钻孔进入出钻杆，换上94ram(或更大直径)的钻头，对钻孔突出煤层时要采取一定的安全技术措施。进行扩孔，扩至见煤位置，退出钻杆和钻头，使用(1)水力冲孔前，由抽探