覆岩采动卸压瓦斯高位钻孔抽采技术_双海清
采场覆岩裂隙发育及高位钻孔优化设计——以祁南煤矿34下2工作面为例

K e r : ih p st n b r g n me i a i lt n b r g n r i a c ; p mi a o y wo ds h g o i o o i ; u rc l mu a o ; o i o / d s n e o t z t n i n s i n n t i i
第4 0卷 第 2期 21 02年 4月பைடு நூலகம் 文 章 编 号 : 0 118(020 —0 90 10 —962 1)20 1・4
煤 田地 质 与 勘探
C oALGE 0G & 唧 01 Y 0R
Vo . 1 40 NO. 2 Ap .2 2 r 01
采场 覆岩 裂 隙 发 育及 高位 钻 孔优 化设 计
M ENG P n , a YE i y 2 Jn a n
(. hn nvri Mii n eh ooyXuh u 2 0 8 C i ; 1 C iaU iesyo nn dTc n lg , zo 10 , hn t f ga 2 a
2Z eg h uC a Idsr l ru op rt nZ eg h u 5 3 0 C ia . hn zo o ln uta G opC roai , h nz o 4 2 7 , hn ) i o
Ab t a t n o d rt mp o e t e g s e ta to fe t fh g o ii n b rn fe t e y t i a e n l z d t e s r c :I r e o i r v h a x r c i n e c i h p s t o i g e c i l , h sp p ra a y e h o o v
s r t ,d t r i e h tt e b s a g fn r d sa c a a t r o i h p sto o i g wa 2 2 me e st 2 ta a e e m n d t a h e tr n e o o m i tn e p r me e f h g o i n b rn s 1 -2 t r o 3 i c a e m o f , i h p o i e c e t i a i f ro tmi a i n o i h p sto o i g i t e r i g f c s o l a r o s wh c r v d d a s i n i c b ss o p i z to fh g o ii n b r o h r s f n n wo k n a e .
高位走向钻孔取代高抽巷在新集矿区高瓦斯工作面的应用

高位走向钻孔取代高抽巷在新集矿区高瓦斯工作面的应用采空区瓦斯涌出是造成工作面上隅角或回风流瓦斯超前的重要原因,为解决这一问题,我矿在工作面施工高抽巷抽采采空区瓦斯,治理效果良好。
但是,高抽巷巷道施工工程量大,岩巷掘进速度慢,工期较长,费用较高,有时不能按期掘进到位而影响回采,因此在同一采区相邻的两个工作面(210108工作面及210106工作面)实验用高位钻场施工高位走向钻孔取代高抽巷治理工作面采空区瓦斯,从实验效果来看,高位走向走向钻孔可以替代高抽巷治理工作面瓦斯。
标签:高位钻孔;高抽巷;采空区;瓦斯积聚;孔隙;裂隙1 工作面概况210106工作面西起2101采区运煤上山,东至1上煤层阜凤下夹片断层80m 防水煤柱线,北邻210108工作面采空区(该工作面2014年1月已采毕),南到1上煤-570底板等高线附近,南部为1煤组未动用区;上距4-1煤层平均85.2m,上部4煤、5煤煤层较薄均未回采,6煤、8煤已采毕;下距太原组一灰平均18.4m。
工作面区域内:1上煤煤层倾角在1~21°,平均10°,局部受地质构造和冲刷作用影响倾角较大,煤层坚固性系数f=0.78~1.43,局部较小。
1上煤厚度0~6.8m,可采段平均4.1m。
上距4-2煤76.30~96.20m,平均85.2m。
顶板岩性主要为巨厚层状砂岩,局部顶板岩性为粉细砂岩或砂质泥岩,伪顶一般不发育。
1煤煤层倾角在1~21°,平均10°,局部受地质构造和冲刷作用影响倾角较大,煤层坚固性系数f=0.78~1.43,局部較小。
工作面内1煤层厚度基本稳定,厚度0~9.0m,平均3.8m。
上距1上煤0~1.5m,平均1.0m。
210108工作面与210106工作面在同一采区同一翼,210108工作面位于210106工作面下侧。
2 高抽巷抽采效果(1)高抽巷布置。
沿工作面上方走向布置1条巷道,巷道内错风巷约20m,布置在煤层顶板30m~34m范围内,巷道宽3m、高2.4m,采用锚网支护。
焦煤公司进一步加强煤矿瓦斯综合治理工作的补充规定

焦煤企业深入加强煤矿瓦斯综合治理工作旳补充规定为深入加强焦煤企业煤矿瓦斯综合治理工作,切实防备和杜绝各类瓦斯灾害事故,结合《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出规定》、《河南省强化煤矿安全生产暂行规定》、《河南省煤矿防治煤与瓦斯突出十项措施》、《河南省煤矿瓦斯防治补充规定》等规程规定和文献旳有关规定,按照《河南能源化工集团深入加强煤矿瓦斯综合治理工作指导(试行)》和专家会诊旳有关意见,特制定《焦煤企业深入加强煤矿瓦斯综合治理工作旳补充规定》,现予以印发,请各矿井认真贯彻执行。
一、优化采、掘、抽工程布置第一条煤与瓦斯突出矿井和与煤与瓦斯突出矿井相邻经鉴定为非突出旳矿井,要以高效防突、“三区配套三超前”为基本原则布置水平、采区、工作面,结合区域瓦斯治理工作优化采掘布置,充足满足瓦斯治理需要,逐渐实现“四量”平衡目旳。
1、工作面设计要防止形成“孤岛”工作面;2、煤巷掘进工作面不得设计上山掘进(>8°)。
确需上山掘进时,必须制定专题强化防突措施,并按规定实行短掘、防片帮冒顶和炮后延迟进人等防止措施,沿底托煤掘进时须制定措施,加强顶板支护管理,防止巷道片帮冒顶;3、突出煤层在150m区域范围内,不得布置2个掘进工作面相向掘进;在300m区域范围内,不得布置采煤与掘进工作面、采煤与采煤工作面相向掘进或回采,防止采动应力集中。
第二条突出矿井必须坚持以底板岩巷+穿层抽采+水力冲孔增透为主旳区域瓦斯治理技术模式,具有开采保护层条件旳宝雨山矿,应采用开采保护层与底板岩巷穿层抽采相结合旳方式进行瓦斯治理。
第三条底板抽采巷旳布置应以穿层钻孔可以有效掩护采掘区域煤层为原则,合理根据工作面长度确定底抽巷数量。
工作面斜长不小于150m旳,必须沿走向合理布置中间底抽巷。
第四条底抽巷服务期为工作面回采结束,设计时必须综合考虑钻孔施工需求、抽采管路敷设、辅助运矸出煤、抽采管理维护等原因,巷道宽度、高度满足瓦斯治理及钻孔安全高效施工需求,加大支护强度,保证巷道断面在服务期内满足需要。
定向高位钻孔治理采空区及邻近层卸压瓦斯技术

定向高位钻孔治理采空区及邻近层卸压瓦斯技术袁中峰(兖矿贵州能化有限公司,贵州省贵阳市550081)【摘要】煤与瓦斯突出矿井工作面回采过程中,受应力、通风条件的影响,采空区及邻近层卸压瓦斯大量涌出,极易造成工作面隅角瓦斯积聚和回风流瓦斯超限。
针对青龙煤矿21602工作面煤层及瓦斯赋存情况,利用定向钻机施工高位钻孔进行抽采,通过现场观测不同层位、距工作面回风巷不同距离的高位钻孔抽采数据,得出采空区及邻近层卸压瓦斯的涌出规律,同时研究工作面超前应力影响下煤层瓦斯的运移规律,确定了定向高位钻孔最优施工参数、施工层位及沿工作面方向控制宽度,有效解决了工作面回采期间采空区及邻近层卸压瓦斯涌出的问题。
【关键词】定向;高位钻孔;采空区;邻近层;卸压瓦斯【中图分类号】TD713【文献标识码】A【文章编号】2095-2066(2019)03-0047-02开采保护层是增大煤层透气性、提高瓦斯抽采率、防治煤与瓦斯突出的一种安全高效措施,但在开采保护层过程中,被保护层的卸压瓦斯将大量涌入保护层工作面,增加了开采保护层时的瓦斯治理难度,目前我国主要采取工作面隅角埋管抽采、专用抽采巷、向顶底板施工拦截钻孔等治理邻近层卸压瓦斯措施,但这些措施施工成本高,治理效果难以保证,且不利于采空区防灭火工作。
贵州黔西能源开发有限公司青龙煤矿为煤层群开采,在开采保护层时由于被保护层的卸压瓦斯涌入,保护层工作面回风隅角及回风流瓦斯浓度较高,常造成甲烷超限事故,采用传统的治理措施成本高,且效果不明显,制约了矿井的高效生产。
为有效解决邻近层及采空区瓦斯涌出问题,节约瓦斯治理成本,青龙煤矿决定试验利用定向钻机施工定向高位钻孔治理邻近层及采空区瓦斯。
1工作面概况青龙煤矿井田位于贵州省西北部的黔西县,井田范围内含煤共15层,可采煤层为M16、M17(局部可采)、M18煤层,均具有煤与瓦斯突出危险性。
其中M16煤层平均可采厚度为2.88m,原始瓦斯含量15.62m3/t;M17煤层位于M16与M18煤层之间,平均可采厚度为1.2m,原始瓦斯含量14.68m3/t,上距M16煤层5.40m~23.43m,平均11.08m,下距18煤层3.00m~ 26.10m,平均11.84m;M18煤层平均可采厚度为3.18m,原始瓦斯含量16.41m3/t。
煤矿瓦斯抽采工程检查验收制度(9篇)

煤矿瓦斯抽采工程检查验收制度一、钻孔检查验收制度1、揭煤抽采钻孔、取芯钻孔、穿层钻孔、测压钻孔、底板抽采钻孔和高位拦截钻孔、本煤层抽采钻孔、超前钻孔、卸压孔必须有专门的设计并按照《____煤矿钻孔设计、施工、验收、考核暂行规定》审批程序审批。
2、施工单位必须按要求创造出施钻条件并将水窝同时施工出来,由技术科、安检科和抽采工区对施工单位创造出的施钻条件进行验收;验收不合格必须及时进行整改,并对施工单位进行处罚。
3、抽采工区施钻前,由地测科安排相关人员对施钻地点进行放线,未按设计放线的,对相关人员进行处罚。
4、施钻人员施工钻孔前,必须严格按照施工地点对应的设计调整好钻机方位、倾角及工作面孔间距,严格按照设计要求的施钻顺序施工钻孔,未按要求施工钻孔的,对施钻人员进行处罚。
5、钻孔按设计施工结束后,必须对钻孔进行扩孔、封孔、连抽,扩孔、封孔严格按照《____煤矿瓦斯抽采钻孔封孔操作程序及管理办法》规定执行,未按要求扩孔、封孔的,对施钻人员进行处罚。
6、钻孔施工到设计位置后,在安检员、瓦检员现场监督____可开始取钻验收;在钻孔深度、倾角、方位、扩孔深度、封孔质量满足要求情况下,安检员、瓦检员方可在钻孔验收单上签字;钻孔验收单上必须注明见煤岩及施钻过程中有无喷孔、顶钻及其他突出预兆情况;整个钻孔验收过程严禁弄虚作假,一经发现,对钻孔施工人员、安检员、瓦检员进行处罚。
7、钻孔施工结束后,必须及时连抽,揭煤钻孔、迎头抽采钻孔、夹抽钻孔、工作面低负压、高位拦截钻孔、工作面距上下出口和各抽采支管每天检测一次,其余地点每周检测一次。
抽采工区负责出具日、周报表、每周四出具系统分析报告→送通风副总审批后→送通防科、通风副总、总工程师。
未及时连抽或没有按时出具日、周报表,每周四没有出具审批过的系统分析报告时,对相关人员进行处罚。
8、瓦斯抽采钻孔必须严格按设计施工,验收后,抽采工区必须出具抽采工程竣工图,竣工资料(参数表等)应当由相关责任人签字。
宝雨山矿保护层开采及卸压瓦斯强化抽采技术实践

( 1 ) 保护层开采过程 中, 上覆煤岩体没有产生 冒落 带 和 明显 的断 裂带 , 上覆 煤 岩体 随坚 硬 L 7灰 岩 顶板 产 生 整体 弯 曲下沉 变形 ; ( 2 ) 二 1 煤 层 位 于保 护 层 老 顶 以 上, 处 于弯 曲 下 沉 带 内 , 在 宏 观 上 无 明 显 穿 层 裂 隙 产 生, 与保 护层 之 间不 能 形成 垂 直 贯 通 裂 隙 , 但 由于保 护 层 开采 作 用 , 二 1煤 层 产 生 卸 压膨 胀 变 形 , 所 以在 二 1 煤 层 中形成 大 量 顺 层 张 裂 隙 , 煤 层 中沿 层 理 方 向 的透 气 性大 大增 加 , 而 垂 直 于 层 理 方 向透 气 性 较 小 ; ( 3 ) 二 1煤 层 获 得 卸压 保 护 效 果 后 , 煤 层 瓦 斯解 吸 , 但 是 由于 在 煤层 中形 成 大量 顺 层 张 裂 隙 , 所 以煤 层 中 的卸 压 瓦 斯 沿顺 层 张裂 隙 流 动 , 少 量 卸 压 瓦斯 可 能 会 通 过 采 动 裂 隙涌 人保 护 层 工 作 面 采 空 区。 ( 4 ) 针 对 卸 压 瓦斯 具 有 较好 顺层 流 动条 件 的 特 点 , 为 了能 够 在 卸 压 瓦 斯 流 动 活跃 期将 二 1 煤层 中 的瓦斯 高效 均匀 地抽 采 出来 ,
宝 雨 山 矿 保 护 层 开 采 及 卸 压 瓦 斯 强 化 抽 采 技 术 实 践
耿 同伟 ( 河 南 宝 雨 山煤 业有 限公 司 。 河 南 洛阳 4 7 1 3 0 0 )
摘
要: 宝雨山煤矿位于 登封矿区西段 , 由于宝雨山煤矿 在 1 2 B 0 6工作 面下巷所 测的第一个 被保护层 工作面二 1煤层的瓦斯含
收稿 日期 : 2 0 1 3— 0 5— 0 8 作者 简介 : 耿 同伟 , 男, 毕业于焦作煤校 , 现在宝 雨山煤矿 防
高位钻孔采空区瓦斯抽采技术的应用及分析

2 矿 井及 煤 层 赋 存 条 件 概 况
小青 井 田位 于铁 法 煤 田的 中东 部 , 田面 积 为 井
3 . 9 k 。1 7 年 5月 1日开工建 设 ,9 4年 l 5 1 0 m。 9 5 18 2
第2 期
铁
法
科
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20 年1 月 08 2
糕
高位钻孔采空区瓦斯抽采技术的应用及分析
小 青 矿 阚 占和 佟 军
摘 要 瓦斯抽 采是 防治瓦斯 最根本 的手段 , 实现煤 矿 安全 生产 的重要保 证 。本 文 通过 分 析 小 青矿 是
各个 采 面 的地 质条 件 、 开采 强度 , 以及 瓦斯 抽采 的钻 孔参 数 和抽 采效 果 等有 关 数据 , 据 采场 覆 岩 移 动 规律 根
3 顶 板 斜 交钻 孔抽 采技 术
3 1 钻场 及钻 孔 参数 布置 .
小 青煤 矿 采煤 工作 面均 采用 U 型 通 风 方式 , 根
据 工作 面 瓦斯 运移 的规 律 以及 采 场 覆 岩 移 动 规律 ,
月1 5日投 产 。2 0 0 4年 核 定 小青 煤 矿 生 产 能 力 2 3 5 万 t年 ,0 6年实 际 生产能 力 2 1 t / 20 5万 。
部 为 粗砂 岩 , 层理 明显 , 度为 4 0 " 1 . O 平 均 厚 . 0- 0 O m,  ̄
区。煤层 开采 后 , 覆岩 的裂 隙及 离层 的分 布状态 , 将
对瓦 斯 的流动 产生 重 大 影 响 , 层裂 隙 既是 瓦 斯 积 离 聚 的空 间 , 也是 瓦斯 流 动的通 道 。
小青矿 采 用 竖井 、 两水 平 、 中运 输 大 巷 、 区 集 采
保护层开采卸压瓦斯抽采定向钻孔施工关键技术

第53卷第5期煤炭工程COAL ENGINEERING Vol.53, No.5doi:10. 11799/ce202105012保护层开采卸压瓦斯抽釆定向钻孔施工关键技术王庆,金蠢(中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安710077)摘要:为了解决下峪口煤矿上保护层开采过程中工作面瓦斯超限问题,提出了煤矿井下卸压 瓦斯抽采定向钻进技术方法,分析了装备机具选型、钻孔设计方法、钻孔轨迹调控,研究了大角度 开孔、稳压注浆固管、混合钻进、地层判别、快速回转穿异常区和预留分支点六个定向钻孔施工关 键技术。
工程试验结果表明:该技术具有开孔成功率高、能快速穿过破碎岩层塌孔区域、判别地层 准确、钻进效率高、轨迹可灵活调整以及减少施工盲区等优势。
定向钻孔的瓦斯抽采浓度平均为35.7%,解决了常规钻孔抽采效果差的问题,提高了保护煤层卸压逸散出的游离瓦斯抽采利用率,为实现卸压开采抽采瓦斯、煤与瓦斯共采的科学构想提供了技术支撑。
关键词:保护层开采;卸压瓦斯;定向钻进技术;成孔工艺中图分类号:TD712+.62 文献标识码:A文章编号:1671-0959(2021)05-0063-05Key technologies of directional drilling construction for gas extractionand pressure relief in protective layer miningWANG Qing, JIN Xin(X i,an Research Institute Co.,L td.,China Coal Technology and Engineering Group Corp.,X i’an 710077,China)Abstract :Aiming at the gas overrun in the working face during mining the upper protective layer in Xiayukou Coal Mine, the directional drilling technique of underground gas extraction and pressure relief was put forward. The selection of equipment and tools t the design method of drilling hole and the control of drilling track were introduced, and six key technologies of directional drilling construction were studied, including large angle hole opening, stable grouting solid pipe, mixed drilling, formation discrimination, rapid revolving through abnormal area and reserved branch point. The engineering test results show that the technology has advantages such as high success rate of hole opening, fast penetration through the hole area of broken rock, accurate formation identification, high drilling efficiency, flexible trajectory adjustment and reducing construction blind area.The gas extraction concentration of directional drilling is 35. 7% on average, which solves the problem of poor extraction effect of conventional drilling, improves the utilization ratio of free gas extraction from the coal seam under pressure relief, and provides technical support for the scientific conception of gas extraction, coal and gas joint extraction in pressure relief mining.Keywords:protective layer mining;pressure relief gas;directional drilling technology;hole forming process瓦斯气体是煤炭开采的伴生物,作为安全生产 的重大隐患大量存在于各煤矿的生产过程中,井下 瓦斯爆炸事故时有发生,严重威胁着人的生命健康 和安全生产[1,2]。
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第35卷第6期2015年11月西安科技大学学报JOURNAL OF XI’AN UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGYVol.35No.6Nov.2015DOI:10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2015.0602文章编号:1672-9315(2015)06-0682-06覆岩采动卸压瓦斯高位钻孔抽采技术双海清1,王红胜1,2,李树刚1,2,杜政贤1,由临东1,郭卫彬1,2(1.西安科技大学能源学院,陕西西安710054;2.教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室,陕西西安710054)摘要:为解决工作面隅角瓦斯超限难题,提出了在外错高抽巷内布置高位钻孔抽采工作面覆岩采动卸压瓦斯方法。
针对李雅庄煤矿2-603工作面开采技术条件,建立了高位钻孔围岩结构力学模型,采用理论分析、数值模拟分析及现场实测分析等方法,确定了外错高抽巷内高位钻孔终孔合理位置。
首先,覆岩采动裂隙主要分布在上山采动角62ʎ以内,下山采动角65ʎ以内,距离煤层底板13 25m和38.6 50m等2个区域,高位钻孔终孔应布置于第二区域内。
其次,高位钻孔终孔位于2煤顶板44m处,采空区内投影长度不小于28m时,钻孔抽采瓦斯浓度高,且持续抽采时间长。
最后,工程应用效果表明,2-603工作面上隅角瓦斯浓度生产班、检修班分别为0.50% 0.95%,0.47% 0.89%,避免了隅角瓦斯超限,保障了工作面安全高效回采。
关键词:低透气性煤层;外错高抽巷;采动裂隙;卸压瓦斯;高位钻孔中图分类号:TD712文献标志码:AHigh level borehole drainage technique of the overlyingstrata mining-induced pressure-relief gasSHUANG Hai-qing1,WANG Hong-sheng1,2,LI Shu-gang1,2,DU Zheng-xian1,YOU Lin-dong1,GUO Wei-bin1,2(1.College of Energy Science and Engineering,Xi’an University of Science and Technology,Xi’an710054,China;2.Key Laboratory of Western Mine Exploration and Hazard Prevention,Ministry of Education,Xi’an710054,China)Abstract:To solve the problem of the gas consistence exceeding limit at the corner of coalface,a new method that pressure-relief gas in fractured zone of the upper section coalface’s overlying strata was ex-tracted by high level boreholes in lateral high drainage roadway was proposed.Based on the mining tech-nology conditions of the No.2-603coalface of Liyazhuang coal mine,mechanical model of the high level borehole was established,the reasonable final hole position of the high level borehole was determined by theoretical analysis,numerical simulation and field observing analysis.Firstly,the fractured zone was at the height of13 25m,38.6 50m to the floor,and in the rise-entry mining angle of62ʎ,and in the down-entry mining angle of65ʎ,and the final location have been layouted at the second zoon.Secondly,the borehole’s final hole position was44m high over the roof,and the projection length of the borehole was not less than28m in the gob,and the value of the gas concentration was high,and the draining time was long.Finally,the engineering application effect showed that the problem of the gas consistence ex-ceeding limit was solved,the gas consistence at the upper corner were0.50% 0.95%and0.47%*收稿日期:2015-09-21责任编辑:刘洁基金项目:国家重点基础研究计划(973计划)资助项目(2015CB251600);国家自然科学青年基金项目(51304156)通讯作者:双海清(1988-),男,陕西榆林人,博士研究生,E-mail:shuanghaiqing@163.com第6期双海清等:覆岩采动卸压瓦斯高位钻孔抽采技术0.89%,and the coalface was mined safely and effectively.Key words:low permeability coal seam;lateral high drainage roadway;mining-induced fissure;pressure-relief gas;high level borehole0引言低透气性煤层工作面隅角瓦斯易超限,直接威胁着工作面安全高效回采[1-2]。
针对低透气性煤层瓦斯赋存特点,为解决隅角瓦斯超限难题,我国学者开展了卓有成效的工作[3-5],特别是卸压抽采技术[6-7]得到了广泛应用。
在回采扰动条件下,煤岩透气性显著增强,卸压瓦斯经覆岩采动裂隙聚集在裂隙带内[8-9]并形成了瓦斯富集区,如将高位钻孔终孔布置在瓦斯富集区内,能有效提高瓦斯抽采效果。
因此,准确掌握覆岩采动裂隙分布规律和确定高位钻孔终孔合理位置是成功应用卸压瓦斯抽采技术的关键[10-13]。
李雅庄煤矿为低透气性高瓦斯矿井,2-603工作面虽然采用了本煤层瓦斯抽采技术,因煤层透气性低,抽采效果不佳,回采过程中上隅角瓦斯易超限,造成了工作面瓦斯管理困难。
因此,文中基于2-603工作面地质条件,提出了在外错高抽巷内布置高位钻孔抽采2-603工作面覆岩采动卸压瓦斯方法,开展了工作面覆岩采动裂隙及应力分布规律分析,确定了高位钻孔终孔合理位置,有效提高了卸压瓦斯抽采效果,解决了隅角瓦斯超限难题。
1高位钻孔抽采方法的提出1.1地质条件2-603工作面位于六采区右翼最深部,东南部为井田边界,西北部为未开采的2-605工作面。
2-603工作面位于1、2煤层的合并层,煤厚为3.14 3.70m,平均为3.58m;煤层一般含1层夹矸,局部区域含2层,以泥岩、炭质泥岩为主,属复杂结构煤层。
煤层倾角为5ʎ 16ʎ,平均8ʎ,采用走向长壁后退式一次采全高全部垮落综合机械化采煤方法。
基本顶为细砂岩,厚度为3.45 6.00 m;直接顶为砂质泥岩,厚度为0 2.87m;伪顶为泥岩,厚度为0 0.30m;直接底为粉砂岩,厚度为1.40 3.00m;基本底为泥岩,厚度为1.50 2.70 m.1.2瓦斯赋存特征2煤原始瓦斯含量7.32m3/t,计算工作面圈定范围煤层瓦斯储量为393万m3。
可解吸瓦斯量为5.70m3/t,不可解吸量为1.62m3/t;放散初速度ΔP值为7.5,坚固性系数值为0.67,瓦斯压力0.68MPa;煤层极限吸附常数a值为18.03 45.05m3/t,b值为0.409 0.638MPa-1;煤的孔隙率为6.45 8.05%,2煤透气性系数为0.1371 m2/MPa2·d,钻孔瓦斯流量衰减系数为0.0065 0.0089d-1,属于可以抽采煤层。
1.3外错高抽巷布置参数高抽巷设计断面为矩形,高、宽分别为3,3.5 m.高抽巷外错2-603工作面24.5 26.38m布置,受2煤起伏变化影响,高抽巷底板距2煤顶板为17 29m,平均约为25m.图1高位钻孔围岩结构力学模型Fig.1Adjoining rock structural model of high level borehole(a)平面图(b)A-A剖面1.4高位钻孔抽采方法的提出2-603工作面虽然采用本煤层钻孔抽采、低位裂隙钻孔抽采和工作面上隅角埋管抽采,但2煤透气性低,抽采效果不佳,工作面回采过程中,上隅角瓦斯易超限。
为解决工作面隅角瓦斯超限难题,提出了在外错高抽巷内布置高位钻孔抽采2-386603工作面覆岩采动裂隙瓦斯。
在外错高抽巷内铺设抽采系统,铺设 280mm 螺纹抽采管路1420m ,在管路起始端分别安设控制阀门和孔板流量计各一组,以便于数据的测量及分析。
高位钻孔围岩结构力学模型如图1所示。
从图1可知,受2-603工作面采动影响,卸压瓦斯聚集在覆岩采动裂隙内,形成瓦斯富集区,为了有效抽采2-603工作面卸压瓦斯,需将高位钻孔终孔位置布置在覆岩瓦斯富集区内。
因此,下面对2-603工作面上端头覆岩采动裂隙及应力分布规律进行较系统分析,为确定高位钻孔终孔位置提供理论指导。
2覆岩采动裂隙及应力分布规律分析图2数值模型示意图Fig.2Model of numerical calculation2.1数值模拟建立参照2-603工作面内L -70钻孔柱状,采用数值模拟分析软件UDEC 2D4.0建立数值计算模型,如图2所示。
模型长为400m ,高为190m ,工作面采高为3.5m ,倾角8ʎ,水平应力为9.22MPa ,垂直应力为14.49MPa ,侧压系数为0.6363.模型下边界垂直位移固定,左右边界水平位移固定,围岩本构关系采用Mohr-Coulumb 模型[14-15]。