单一煤层底板岩巷和煤巷空间布置区域瓦斯治理技术

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1、单一煤层底板岩巷和煤巷空间布置区域瓦斯治理技术　　摘要：首山一矿为高瓦斯突出矿井，通过介绍我矿在单一低透气性高瓦斯突出煤层掘进工作面采取的底板岩巷与煤巷上下重叠布置穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯为主的区域防突措施，并结合成熟的水力冲孔煤层增透技术,提高煤层透气性，提高穿层钻孔瓦斯抽放率，不仅有效的防治掘进期间煤与瓦斯突出,同时还可以降低了工作面瓦斯涌出，加快工作面的掘进速度，有效解决采掘接替紧张和回采产量不足问题。关键词：底板岩巷重叠布置瓦斯治理技术中图分类号：TU731.1文献标识码：A文章编号：1引言近年来在无保护层开采的掘进工作面区域瓦斯治理主要是在煤巷掘进工作面下部的安全岩层中超前施

2、工巷道，在这个安全空间内超前实施区域防突措施，但根据不同矿井煤层特性抽放巷瓦斯治理的效果各有不同，对于平宝公司己组煤层埋藏深、瓦斯压力大、透气性差，对钻孔的抽采难度就随之提高，因此研究底板抽放巷与煤巷相对位置以及底板抽放巷瓦斯治理方式，对提高煤巷掘进安全可靠度和效率有着深远的影响。72区域概况首山一矿井田面积27km2，设计生产能力240万吨/年，服务年限91.8年，主采煤层己15-17具有突出危险性。矿井属于高瓦斯突出矿井。平宝公司己15-17-11061工作面为综合自动化工作面，位于己一采区西翼上部，为己一采区首采面，工作面可采走向长度为1200m，采长为193m，该采面标高为：-58

3、8.8m～-668.9m，煤层埋深687.8m～828.9m。工作面煤层结构单一，厚度4.2～7.8m，平均6.3m，煤层倾角7～12°。直接顶为泥岩，厚度4.5～7.2m。该工作面原始瓦斯压力3.6Mpa，原始瓦斯含量19.5m3/t，煤体破坏类型为Ⅳ类，坚固性系数为0.07~0.38，透气性系数0.871m2/(Mpa2·d)。3底板抽放巷与煤巷重叠布置区域防突技术现场应用3.1底板抽放巷的设计施工己15-17-11061机巷底板抽放巷走向长1120m，机巷抽放（里段740m）布置在己15-17煤层底板垂距为10m的石灰岩（含沙质泥岩、泥岩），平行工作面与煤巷上下重叠布置。底板岩巷断面

4、：宽×高=4.6×3.0m的梯形断面，采用锚索网支护。在底板巷掘进期间超前进行区域瓦斯治理和煤层增透技术。3.2穿层钻孔条带区域预抽7穿层钻孔技术参数与施工底抽巷穿层钻孔预抽煤层瓦斯沿走向以控制机巷条带为原则，在底板巷每3m垂直巷道布置一组穿层钻孔，每组11个孔，控制巷道轮廓线外各15m，采用矿业合成树脂封孔，封孔深度为8m，每组1个抽放钻孔都连接1个孔板进行抽放浓度和流量考察。3.3效果分析为了检验两种巷道设计方案在区域防突措施应用中的实际效果，拟采用措施前后瓦斯相关参数定量对比的方法来检验措施的有效性。通过研究选取5个方面参数作为定量比较对象，分别为：穿层钻孔施工的精准度、施工速度、煤

5、巷掘进期间的效检指标和底板巷的瓦斯抽采量进行对比。3.3.1穿层钻孔施工的精准度分别取己16-17-11061机巷外段（平距为30m）拐1点向后140m、己16-17-11061机巷里段（中对中上下布置）28#导线点向后140m的巷道顶板见孔情况进行对比，可以看出穿层钻孔见孔率随着巷道的靠近，见孔率逐渐变大，平距30m平均见孔7.14m/个，中对中布置平均见孔3.19m/个，前者是后者的2.2倍，可见钻孔的准确性得到了大大提高。7通过对（6月15日~6月24日）与巷道抽放量以及抽放浓度的比较可以初步得出表1抽放管路平均浓度为2.1%，表2抽放管路平均浓度为5.3%，中对中0m布置比中对中3

6、0m布置支管平均浓度的2.52倍；通过对平均单孔抽放量进行比较，中对中30m布置平均单孔抽放量平均为0.67m3/天，中对中0m布置平均单孔抽放量平均为1.1m3/天，中对中0m布置是中对中30m布置的1.64倍。4松软低透气性煤层中煤层增透技术的应用4.1水力冲孔技术设备乳化液泵型号选用BRW400/31.5，额定流量为400L/min，额定压力为31.5MPa，额定功率250KW与乳化液泵相连的是FRx2500型辅助乳化液箱，额定容量为2500L，公称流量400L/min，蓄能器充气压力22MPa。4.2水力冲孔工艺流程水力冲孔前，预先设计钻孔布置方式，测定瓦斯压力、瓦斯含量、f值、煤

7、层透气性系数。等钻孔瓦斯压力稳定后，实施水力冲孔，冲孔过程中观察瓦斯压力的变化情况，并测定钻孔瓦斯流量。待冲孔结束后将钻孔连接到抽放管路上进行瓦斯抽放。4.3水力冲孔效果考察本节根据实际考察效果，考察冲孔期间出煤量、瓦斯涌出量、冲孔前后瓦斯抽裁量、冲孔前后瓦斯压力和瓦斯含量、煤巷掘进速度及校检指标等充分考察水力冲孔的效果，以便更系统有效的利用水力冲孔进行防突消突。4.3.1出煤量和瓦斯量效果考察7（1）冲出煤量：1106