单一低透气性煤层抽采钻孔参数优化探讨.pdf

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1、总第146期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2011．10．019单一低透气性煤层抽采钻孔参数优化探讨池鹏，孙彦伟(1．河南理工大学安全学院，河南焦作454000；2．平顶山天安煤业公司九矿，河南平顶山467044)摘要：为了提高煤层瓦斯抽采效果，研究了鹤煤六矿2145工作面的瓦斯抽采数据，对百米钻孑L抽放量、抽放纯量、抽放浓度、抽放负压的数据进行了统计和定量分析；结合鹤壁六矿的煤层透气性、钻孔抽放半径以及钻孔衰减系数，对该矿本水平的瓦斯抽采钻孑L参数进行了优化，使之能够更适合当前抽采需要，从根本

2、上消除预抽煤层的突出危险性，提高矿井瓦斯抽采率。关键词：瓦斯灾害；瓦斯抽采；抽采参数中图分类号：TD712．621文献标识码：B文章编号：1005．2798(2011J10—0045—03近些年来，随着开采深度的增加，煤层瓦斯含量标高为+158．15～+187．29m，工作面标高一300～和地应力也逐渐加大，矿井瓦斯问题成为影响煤矿一380m，掘进工作面起伏较为平缓。该工作面走向安全生产的关键因素，单纯采用通风已经不能解决长度890m，倾向长度129m，煤层倾角一20～煤层开采的高瓦斯涌出问题。现阶段煤矿瓦斯抽采一30。，

3、平均煤厚8．39m。该区域原始瓦斯含量为已经成为解决高瓦斯涌出，消除瓦斯突出危险源和16．87m／t，原始瓦斯压力为1．41MPa，透气性系数防治灾害事故的根本性措施，在瓦斯灾害防治方面为1．2～1．8m／(MPa·d)，属于可以抽放煤层，起到了较好的防突和综合治理瓦斯的作用。在规定煤的坚固性系数为0．24。预抽期内，影响煤层瓦斯抽采率大小的主要因素除自2006年10月至2009年10月2145底抽巷了煤层本身含瓦斯条件外，还取决于煤层透气性及施工了大量的穿层钻孔和顺层钻孔，带抽1799个穿抽放钻孔的设计参数，特别是钻孔的

4、布置方式以及层钻孑L，带抽钻孔工程量58556．4in(带抽煤孔长孔间距、负压、流量、钻孔孔深等参数最为重要，因度为19927．5m)。其中上帮施工35个钻场，每个此，改进抽放钻孔工艺参数成为提高抽采率的重要钻场扇形布置2排共6个钻孔，终孔间距5m；下帮途径。一。施工钻场38个，每个钻场扇形布置3排共9个钻孔，钻孔终孔间距5nl；为保证2145底抽巷四横川1矿井概述揭煤安全，在四横川位置施工了4排共28个钻孔，鹤壁煤电股份有限公司第六煤矿(以下简称鹤钻孔呈网格状布孔，孔底间距2～5Ill。煤六矿)于1958年建井，2006

5、年矿井核定生产能力2．2抽采钻孔参数统计130万t／a。其主采煤层二煤平均厚度8m，透气众所周知，百米钻孔抽放量、抽放纯量、抽放浓性系数为1．43—1．99m／(MPa·d)，百米钻孔抽度以及抽放负压是衡量瓦斯抽采效果好坏的指放量一般为0．017m／min，钻孔流量衰减系数为标J。本文特意对抽放队打钻钻孔台账以及现场0．0192d～，属低透气性单一厚煤层，瓦斯抽采难测定浓度、负压等进行统计，得出2145底抽巷的瓦度大。故研究优化鹤煤六矿抽采参数，提高瓦斯抽斯抽采资料。自2006年l0月～2010年5月期间瓦采效果，建立适合

6、鹤煤六矿抽采瓦斯的成套技术措斯抽采百米钻孔抽放量、抽放纯量、抽放浓度和抽放施，对确保矿井安全、高效生产具有重要的意义。负压的变化情况如图1、图2所示。2．3抽采数据分析2数据统计分析前面总结了瓦斯抽采影响参数随着抽采时间的2．1工作面概况增加的变化情况，并且对鹤煤六矿的瓦斯抽采情况为了优化鹤煤六矿瓦斯抽采参数，以便针对当进行了处理，从定量上进行了分析，得出了下面的分前情况进行优化设计，本文实验地点选在了2145底析结果：板抽放巷。2145工作面位于六矿北翼14采区，地面1)百米钻孔抽放量总体上随着抽采时问的收稿日期：201

7、1-06-20作者简介：池鹏(1985一)，男(满族)，河北秦皇岛人，在读硕士研究生，研究方向为瓦斯地质与瓦斯灾害防治。452011年10月池鹏等：单一低透气性煤层抽采钻孔参数优化探讨第20卷第10期增加呈递减趋势，穿层钻孔百米钻孔抽放量大致在抽放半径、钻孔流量衰减系数，现对鹤煤六矿的抽采0．015～0．02m／rain。这是因为煤层瓦斯抽采时抽钻孔参数做出如下设计：放钻孔的有效抽采半径一0随IⅢ．_着Ⅲ～＼时嘲间衽的辊增加而增加，但1)钻孔孔径。确定抽采钻孔的设计直径为443322●●0055555增加到一定的范围就趋于

8、平衡，抽放效果会降低。75—1l0mm。如果钻孔孔径过小，暴露煤壁面积就这时候需要采取一定的增透措施来增强煤层透气越小，瓦斯涌出量也就越低，抽采效果就较差；钻孔性，从而提高瓦斯抽采效果。孔径过大，在打钻或带抽过程中容易出现塌孔现象，对瓦斯抽采造成不利影响。2)钻孔终孔间距。建议穿层钻孔终孔间距为4～5m