鹤岗矿业集团有限责任公司--长钻孔施工技术及瓦斯 预抽技术的研究与实施 (2008-07-08)

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本煤层长钻孔超前预抽瓦斯技术

本煤层长钻孔超前预抽瓦斯技术

本煤层长钻孔超前预抽瓦斯技术1. 背景介绍近年来,矿井瓦斯事故频繁发生,给矿工的生命财产安全带来了严重威胁。

而煤炭生产中,瓦斯向外排放和积聚,成为影响煤炭生产的主要因素之一。

为了保障煤炭生产的安全和高效性,加强煤炭开采的瓦斯治理和利用,提高煤炭生产企业的经济效益,本煤层长钻孔超前预抽瓦斯技术应运而生。

2. 技术原理2.1 技术流程本技术的流程包括探果、定量、定向、钻进、装填、注水、预抽、抽采等环节。

通过分析煤层瓦斯赋存规律,煤层地质特征和矿井通风系统特点,确定了钻孔的定量、深度、布局和装填方式,采用现代测量技术和先进钻探工艺,结合优化瓦斯抽采、测量和控制系统,实现对煤矿瓦斯的高效安全治理和资源利用。

2.2 技术优势本技术采用现代化的勘探、测量和控制技术,融入预测理论和数据模型,综合考虑煤矿瓦斯赋存规律和煤层地质因素,通过钻孔的精确定位和钻探的精准控制,实现了瓦斯治理和资源利用的一体化目标,具有以下几个优势:•提高了煤矿瓦斯抽采效率和煤炭生产效益;•减少了煤矿瓦斯事故的发生率;•降低了煤炭生产和环保成本;•提高了矿井通风系统的稳定性和可控性;•实现了瓦斯资源化的目标,增加了企业经济效益。

3. 应用案例本技术已在多个煤炭生产企业成功应用,取得了显著成效。

下面以某矿井应用情况为例,进行介绍。

3.1 前期条件某矿井位于中国东北地区,瓦斯含量较高,矿井开采难度大,生产状态不稳定。

该矿井于2018年开始引进本技术,开始了一系列准备工作。

3.2 应用过程首先,我们进行了详细的勘探工作,对矿井煤层进行了充分的瓦斯含量和赋存规律分析。

然后,通过制定科学的钻探方案和布线图,按照瓦斯含量要求,设计钻孔深度和孔距,定向和装填方式,进行钻探安装,注水封堵,施工测试等环节。

在钻孔完成后,我们进行了可靠的瓦斯抽采和数据监测,按照矿井通风系统状态和实时数据变化,进行实时控制和调整,保障煤炭生产的安全和顺利开展。

3.3 应用效果经过一年多的实际应用,该技术取得了较好的效果。

煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工技术研究

煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工技术研究

煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工技术研究摘要:瓦斯事故灾害是我国煤矿生产的六大灾害之首,严重影响矿井安全生产。

随着矿井开采深度和强度的不断加大,工作面瓦斯涌出量不断增加,瓦斯涌出异常导致工作面瓦斯超限,成为矿井生产过程中的重要安全隐患。

本文主要分析探讨了煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工技术,以供参阅。

关键词:煤矿;井下;瓦斯抽采;钻孔施工技术引言随着我国煤矿产业随之得以迅速发展,煤矿能源也逐渐成为了不可或缺的一部分。

但煤矿井下瓦斯爆炸事故常有发生,社会各界由此提高了对煤矿井下瓦斯抽采技术的重视程度。

同时,也对煤矿井下瓦斯抽采技术提出了更高的要求。

所以,要通过更为有效、创新的方法提高煤矿井下的瓦斯抽采率,尽可能地降低煤矿井下的瓦斯含量和煤矿井下瓦斯涌出含量,这对于实现煤矿井下作业稳定安全有着至关重要的作用。

1高位瓦斯抽采钻孔施工技术近年来随着工作面推进速度的加快,以及钻探工艺水平和设备能力的提高,很多矿区开始因地制宜地探索采用顶板高位水平长钻孔进行临近层瓦斯的抽采(放工作。

顶板高位钻孔抽采(放瓦斯的理论基础是卸压抽采(放,主要抽采上临近层赋存或受采动影响开采煤层涌出的瓦斯,并包括部分采空区瓦斯。

根据煤层覆岩移动规律和瓦斯流动规律,煤层回采后顶板裂隙带中下部裂隙发育充分,是临近层瓦斯和冒落区瓦斯的主要聚集区,具有瓦斯含量高、浓度大的特点,是抽采瓦斯的最佳层位,也是布置高位钻孔的最佳区域。

一般而言,这个位置应在3~5倍采高的范围以内。

1.1钻孔层位的选择高位瓦斯抽采钻孔施工主要是在裂隙带、采空区以及受开采影响较大的邻近层,这样将能够更大限度的减少煤矿开采工作中瓦斯的含量,避免了煤矿事故的发生。

裂隙带中下部的裂隙发展的较为充分,是瓦斯的主要聚集区,该地区的瓦斯含量较高,最有利于瓦斯的抽采。

为了使得瓦斯抽采的效果更加显著就需要在钻孔的过程中选用稳定的岩层,这样就能够使得瓦斯抽采的效果更加良好。

另外,要保证钻孔的抽放效果,首先应保证成孔和后期钻孔的完整性,钻孔布置层位选择时,通过对有效区域内岩层性质和成孔性的分析,尽量使钻孔布置在相对稳定的岩层中。

长钻孔施工技术治理瓦斯问题的提出

长钻孔施工技术治理瓦斯问题的提出

长钻孔施工技术治理瓦斯问题的提出长钻孔施工技术及瓦斯预抽技术的研讨与实施鹤岗矿业集团有限责任公司鹤矿集团目前有9个消费矿井,煤炭设计消费才干1685万吨,2007年实践消费原煤1562万吨。

9个消费矿井中,有3个煤与瓦斯突出矿井,有2个高瓦斯矿井,有1个低瓦斯高管矿井,有3个低瓦斯矿井。

2007年集团公司瓦斯相对涌出量308.27立方米/分钟。

在2005年是公司最大的一年,到达338.3立方米/分钟,单井最大相对瓦斯涌出量南山矿为119.7立方米/分钟,采煤任务面相对涌出量最大为48.5立方米/分钟,掘进任务面瓦斯涌出量最大为7立方米/分钟。

目前,全公司共有45套瓦斯抽采系统,抽采才干到达了3271立方米/分钟。

其中有5个矿建空中固定抽采系统6套,抽采才干为871立方米/分钟。

除新岭矿外,其它8个矿井有井下移动抽采系统39套,抽采才干到达2400立方米/分钟。

2007年共抽采瓦斯4900万立方米。

一、长钻孔抽采技术管理瓦斯效果的提出鹤矿集团公司开采的煤层,75%为厚煤层,且瓦斯含量高、易自燃,开采工艺主要以放顶煤为主,所以开采时瓦斯涌出量大,十分容易形成采煤任务面上隅角和回风流瓦斯超限,要挟采煤任务面的平安消费。

对这样的任务面,有的采取了穿层钻孔、顺层孔等预抽措施,有的采取了上隅角埋管或插管、仰斜钻孔、走向高位孔等边采边抽措施,收到了一定的效果。

但由于是老矿区,建井时间早,原来的设备老化及原有的巷道布置等已不顺应以后消费的需求,所以消费接续不时是很紧张,新区掘送出来后就要开采,预抽煤层瓦斯的时间较少,这样就影响了预抽煤层瓦斯的效果,开采时还要继续采取边采边抽等管理瓦斯措施。

为了处置这样的效果,对长钻孔的瓦斯抽放技术停止了专题研讨。

二、长钻孔瓦斯抽放研讨内容及研讨场所(一)研讨内容由于鹤矿集团公司高瓦斯易自燃厚煤层多,为了管理瓦斯,需求沿煤层顶板掘送公用排瓦斯尾巷,在施工预抽煤层瓦斯钻孔时还存在塌孔、顶钻等效果,形成钻孔施工难度较大。

回采工作面长钻孔瓦斯抽放技术研究

回采工作面长钻孔瓦斯抽放技术研究
n =
骤为首先利用在煤层中打钻孔取煤芯, 然后利用解吸速度测定仪直接 向和切向应变 , 其余同上。 测定所取煤样的解吸瓦斯量 , 最后根据煤层中瓦斯的解吸规律 , 计算 煤样的损失瓦斯量, 同时实验室中把残存瓦斯的量测算出。这样解吸 瓦斯量 、 损失瓦斯量及残存瓦斯量之和就是煤层的原始瓦斯含量。 2 钻子 L 瓦 斯流 量 1 2 l { 2 1 2 _ 2 P l 0 f 钻孔 自然瓦斯涌出量是评价煤层瓦斯预抽效果的重要指标 。其 ( 2+ , u ) Uj +u Ul I , + +( ) , :0 测定方法是在工作面回风顺槽煤壁打一个钻孔 , 孔深 1 0 0 m, 倾角为 盯 = , : = , = : 8 o , 孔径 7 5 m m, 封孔深度 2 m, 用 v锥流量计测定钻孔初始瓦斯流量 和不同时间内钻孔的百米 自然瓦斯涌出量。 测定结果绘制在钻孔 自然 5 钻孔直径确定和钻孔机具选择 钻孔直径应根据施工速度 、 技术水平 、 钻机性能 、 抽放半径及抽 瓦斯涌出量衰减曲线图上即可。
工作面煤照及顺 槽煤壁瓦斯 涌出 工作面采 空 医瓦斯 涌出 : 工作面 采落 : 煤瓦斯 涌出 :
6 结论

突出矿井应采用顺层长钻孔预抽工作面开采区域煤层瓦斯和下 个工作面开采区域的煤层瓦斯等预抽煤层瓦斯的技术方法 , 确保突 黧 喇 糟 : 簇 出煤层掘 、 采之前抽采达标。采剧 顷 层钻孔递进保护区域瓦斯治理技 图 1工 作 面瓦斯 来源构 成示 意 图 术由浅部向深部, 由低瓦斯区域向高瓦斯区域施工顺层钻孔预抽煤层 4 气体 渗 流数 学模 型建 立 瓦斯 , 能够有效地降低煤层瓦斯含量 , 区域性消除煤层突出危险l 生, 能 4 . 1 基质岩块中的气体渗流方程。以甲烷气体为例, 研究基质岩块上 够大幅度地降低瓦斯抽采工程量 、 缩短瓦斯治理时间, 实现突出煤层 巷道综合机械化掘进和安全高效开采 , 在国内具有较大的推广价值和 任 —控 制体 积单 元 ( R E V ) 的气 体质 量守 恒 , 得d i v ( P q ) = 应用 前景 。 将式( 4 ) , ( 6 ) 代入式( 1 2 ) , 则有 参 考 文献

分析井下瓦斯抽采钻孔施工技术

分析井下瓦斯抽采钻孔施工技术

分析井下瓦斯抽采钻孔施工技术
井下瓦斯抽采钻孔施工技术是一种用于控制井下瓦斯的工程技术。

在煤矿、油田等朝
地下深处钻探开采过程中,地下瓦斯是一个常见的安全隐患,采取井下瓦斯抽采钻孔施工
技术可以有效地减少瓦斯危害,提高工作环境的安全性。

1. 钻孔前的准备工作:在进行钻孔施工之前,需要对地下瓦斯进行检测和分析,确
定瓦斯生成、分布和运移情况,以确定钻孔位置和深度。

还要进行井筒设计,确保钻孔施
工的安全性和有效性。

2. 钻孔施工:根据钻孔设计要求,选择合适的钻孔设备进行施工。

施工过程中要根
据地层情况选择合适的钻头、钻杆和钻进液,并根据需要进行钻孔液压平衡控制,以保证
钻孔的顺利进行。

在钻孔过程中,还需要对瓦斯进行连续监测,及时掌握瓦斯浓度和压力
变化情况。

3. 钻孔设施安装:完成钻孔后,需要在钻孔内安装抽采管道和设备。

抽采管道要与
钻孔保持良好的接触,以保证抽采效果。

在安装管道过程中,还需注意管道的排布和连接
方式,确保抽采工艺的畅通和灵活性。

4. 井下瓦斯抽采:完成钻孔设施安装后,可以开始进行井下瓦斯抽采。

根据瓦斯的
特性和管道条件,选择合适的抽采方法,如自然抽采、机械抽采等。

抽采过程中要根据瓦
斯浓度和压力的变化进行调整和控制,确保瓦斯能够有效地被抽采出来,并保证井下工作
环境的安全性。

5. 检测和监控:在井下瓦斯抽采钻孔施工完成后,还需定期进行瓦斯的检测和监控,以确保抽采效果和工作环境的安全性。

在检测和监控过程中,要关注瓦斯的浓度和压力变化,并及时采取相应的措施进行调整和处理。

大直径长钻孔掘进瓦斯预抽 技 术 研 究

大直径长钻孔掘进瓦斯预抽 技 术 研 究
降至0s 3 i, . m/ n钻孔瓦斯衰减系数0o7 m/. m . 63 d 抽放8 个月后C 4 H 浓度降低到5 %.
用护3 外平高强度钻杆, 1s ; u n 长度 . m ③稳定
器.直槽型结构, 表面焊有方柱状硬质合金, 起保径
1 运顺1 45 3 钻场: # 布置两个长 钻孔. # 1 孔设计
抽放时间内, 抽放浓度由8%降至4 抽放瓦斯量 0 %,
25 3 . . m/ 降至01 m/ , 而 . 3 钻孔瓦斯衰减系数 4 而n
万方数据
第 6期
陈跟马 大直径长钻孔掘进瓦斯预抽技术研究
22 抽放效果分析 . 45 1 运顺掘前两个月, 45反风道及 四轨下 在 1 钻场, 沿运顺走向分别在45 1 运顺两边各施工两个
6%. 区段施工大直径, 0 45 1 长钻孔 1 个, 2 完成钻 孔总长度 6 m 1 .掘进期间的瓦斯抽采率达到了 1 5 6%, 0 消除了瓦斯影响, 按期完成了45 1 区段的掘进
工程 .
等级 定结果: 鉴 绝对瓦斯涌出量8.3 m , 57 m/i 相 3 n
对瓦 斯涌出量为3.8 t , 34 m/ d属高瓦斯矿井.煤 3 .
浓度降低到5 %.
1 Z 3 4 5 6 7
8
0以 一 幻四川 g lU型压差计/ 个 A 一 高浓度瓦检器/ G Q 2 台 A G一 低浓度瓦检器/ Q 1 台 高负压瓦斯采样器 小5二 孔板流量计/ 1 0 套 矿山罗盘仪/ 台 坡度规/ 只
皮尺/ 只
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760 彻 期 50 50 30
2 钻孔成孔工艺及抽放效果分析
21 钻孔成孔工艺 . 使用钻具: ①钻机.采用煤炭科学研究院西安 分院研制的 M 7 K一 型全液压坑道钻机; ②钻杆.采

浅谈钻孔预抽采瓦斯技术

浅谈钻孔预抽采瓦斯技术

浅谈钻孔预抽采瓦斯技术摘要:瓦斯主要以煤层气构成的有害气体甲烷为主。

是在煤的生成和煤的变质过程中,在高温、高压的环境下伴随着产生瓦斯,它在煤体或围岩中是以游离状态和吸着状态的形式存在的。

关键词:钻孔预抽采瓦斯技术;前景我国是煤炭大国,在丰富的煤炭资源中含有丰富的瓦斯资源,深埋在2000米以内的煤层中含煤层气资源量达35-50万亿立方米。

它是造成煤矿瓦斯灾害事故居高不下的重要原因。

对高瓦斯矿井或者低瓦斯矿井,都必须进行合理的瓦斯预防和治理,保证煤矿的安全生产。

目前对高瓦斯矿井主要采取的瓦斯治理措施主要有:加强管理、保证通风、利用采空区埋管抽放解决回采工作面上隅角瓦斯、施工瓦斯预抽采钻孔治理采掘工作面瓦斯(利用两帮钻场和迎头长钻孔治理掘进工作面瓦斯、利用顶、底瓦斯抽放巷治理瓦斯、高位钻孔抽采瓦斯、深孔控制预裂爆破治理瓦斯)等。

现主要介绍一下钻孔预抽采瓦斯技术。

1、钻孔预抽采瓦斯技术 1.1钻孔预抽采瓦斯技术通过通风办法来稀释瓦斯,已经在经济上和技术上逐渐被淘汰,与此同时,随着开采的强度和深度的增加以及地面大气压的降低,矿井瓦斯的涌出量也在增加,通常情况下利用正常通风稀释瓦斯,只能解决落煤和暴露煤壁时的解析瓦斯,而在采空区涌出的瓦斯所占比例较大,一般占60%左右,稀释对大部分矿井来说根本达不到治理瓦斯的要求。

而钻孔预抽采瓦斯一方面降低瓦斯的涌出量,另一方面能有效地解决瓦斯浓度超限,防止煤与瓦斯的突出。

如何有效地提高瓦斯抽放率,主要取决于对预抽采方式的合理选取,因此,要根据瓦斯的来源、瓦斯地质条件和矿山技术条件选择瓦斯预抽采方式。

高位水平钻孔瓦斯预抽采技术是钻孔技术中比较难的一种预抽采技术,该技术分为顶板高位水平钻孔瓦斯预抽采技术和大采面中间高位巷瓦斯预抽采技术,前者具有先期投入少、工期短、灵活性强的优点。

对于煤与瓦斯突出的矿井,瓦斯涌出量大,含量高,煤层的透气性比较差,以及受地质条件的影响导致瓦斯的富集及煤层瓦斯分布的不均匀性的矿井,目前这种技术已经得到广泛的应用。

煤矿瓦斯抽采钻孔施工技术探讨

煤矿瓦斯抽采钻孔施工技术探讨

煤矿瓦斯抽采钻孔施工技术探讨发布时间:2021-03-11T13:38:05.863Z 来源:《中国建设信息化》2020年23期作者:魏涛[导读] 在煤矿生产作业中,瓦斯的钻孔采抽属于治理瓦斯灾害的最主要对策,魏涛淮河能源控股集团煤业公司地质勘探工程分公司,安徽淮南 232001摘要:在煤矿生产作业中,瓦斯的钻孔采抽属于治理瓦斯灾害的最主要对策,基于采抽目的以及钻孔层位等进行考虑,瓦斯抽采可以分为多种,主要有穿层钻孔、顶板高位钻孔以及沿煤层钻孔,而根据钻孔类型的不同,施工中所应用的成孔技术也会有所差异。

本研究通过分析煤矿井下抽采瓦斯的施工技术,以期为该项工作提供帮助,并对未来的新技术发展趋势作了展望。

关键词:煤矿井下;瓦斯抽采;钻孔;施工技术在煤矿井下瓦斯钻孔抽采治理中,根据钻孔的布置方式,常见方法主要有:高位钻孔抽采;本煤层 ( 顺层 ) 钻孔抽采以及穿层钻孔抽采等。

相应地,我们可将煤矿井下瓦斯抽采钻孔分为顶板高位钻孔、沿煤层 ( 顺层 ) 钻孔和穿层钻孔 3 类。

实际施工过程中,我们应根据矿井地质条件、瓦斯含量、抽采方式、井下工作条件、设备能力等因素,综合考虑确定合理的瓦斯抽采钻孔形式。

1 高位瓦斯抽采钻孔施工技术近年来随着工作面推进速度的加快,以及钻探工艺水平和设备能力的提高,很多矿区开始因地制宜的探索采用顶板高位水平长钻孔进行邻近层瓦斯的抽采工作。

顶板高位钻孔抽采瓦斯的理论基础是卸压抽采,主要抽采上邻近层赋存或受采动影响开采煤层涌出的瓦斯,并包括部分采空区瓦斯。

1.1 钻孔层位的选择在布置高位瓦斯的钻孔层位时,需要对两个方面进行考虑,一是煤层在开采后所形成的变化规律,二是煤岩的赋存条件。

顶板岩石水平长钻孔抽采的瓦斯位置主要有部分采空区、采空区所影响到的上覆邻近层、裂隙带,缩减瓦斯在工作面的涌出量。

从覆岩以及瓦斯的相关规律看,裂隙带下方充分发育的裂隙处属于冒落区瓦斯、邻近层瓦斯等主要的聚集处,为高位钻孔最佳布置区域。

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长钻孔施工技术及瓦斯预抽技术的研究与实施
鹤岗矿业集团有限责任公司
鹤矿集团目前有9个生产矿井,煤炭设计生产能力1685万吨,2007年实际生产原煤1562万吨。

9个生产矿井中,有3个煤与瓦斯突出矿井,有2个高瓦斯矿井,有1个低瓦斯高管矿井,有3个低瓦斯矿井。

2007年集团公司瓦斯绝对涌出量308.27立方米/分钟。

在2005年是公司最大的一年,达到338.3立方米/分钟,单井最大绝对瓦斯涌出量南山矿为119.7立方米/分钟,采煤工作面绝对涌出量最大为48.5立方米/分钟,掘进工作面瓦斯涌出量最大为7立方米/分钟。

目前,全公司共有45套瓦斯抽采系统,抽采能力达到了3271立方米/分钟。

其中有5个矿建地面固定抽采系统6套,抽采能力为871立方米/分钟。

除新岭矿外,其它8个矿井有井下移动抽采系统39套,抽采能力达到2400立方米/分钟。

2007年共抽采瓦斯4900万立方米。

一、长钻孔抽采技术治理瓦斯问题的提出
鹤矿集团公司开采的煤层,75%为厚煤层,且瓦斯含量高、易自燃,开采工艺主要以放顶煤为主,所以开采时瓦斯涌出量大,非常容易造成采煤工作面上隅角和回风流瓦斯超限,威胁采煤工作面的安全生产。

对这样的工作面,有的采取了穿层钻孔、顺层孔等预抽措施,有的采取了上隅角埋管或插管、仰斜钻孔、走向高位孔等边采边抽措施,收到了一定的效果。

但由于是老矿区,建井时间早,原来的设施老化及原有的巷道布置等已不适应当前生产的需要,所以生产接续一直是很紧张,新区掘送出来后就要开采,
预抽煤层瓦斯的时间较少,这样就影响了预抽煤层瓦斯的效果,开采时还要继续采取边采边抽等治理瓦斯措施。

为了解决这样的问题,对长钻孔的瓦斯抽放技术进行了专题研究。

二、长钻孔瓦斯抽放研究内容及研究场所
(一)研究内容
由于鹤矿集团公司高瓦斯易自燃厚煤层多,为了治理瓦斯,需要沿煤层顶板掘送专用排瓦斯尾巷,在施工预抽煤层瓦斯钻孔时还存在塌孔、顶钻等问题,造成钻孔施工难度较大。

因此,对长钻孔瓦斯抽放确定了以下的研究内容。

(1)厚煤层放顶煤开采过程中,利用长钻孔替代回采工作面的顶板瓦斯抽放巷道,减少巷道掘进成本,提高瓦斯抽放的技术水平和抽放效果,保证工作面安全回采。

(2)长钻孔的定向施工技术与配套技术研究,定向钻进技术和配套设施,钻孔的实际运行轨迹在设计允许偏差内,保证回采工作面瓦斯的安全有效的抽放。

(3)防止钻孔在回采工作面超前压力的影响下钻孔壁出现崩裂、堵孔等技术和措施,保证瓦斯正常抽放。

研究防止卡钻现象发生,减少经济损失。

(4)抽放长钻孔在回采工作面顶板或本煤层的层位与平面位置布置参数研究,使瓦斯抽放效率高,抽放阻力小。

钻孔个数、布置参数等问题进行优化研究,保证在达到瓦斯抽放效果的前提下,使钻孔个数与总长度最小。

(二)研究场所
由于南山煤矿是高突矿井,主要开采15号煤层、18号煤层,两个煤层都是高瓦斯易自燃厚煤层,开采过程中瓦斯涌出量大,在全公司具有代表性,所以把研究场所确定在南山矿的盆底区15号煤层南一段、北二段。

南山矿及采区概况:南山矿为突出矿井,2007年瓦斯绝对涌出量100.47立方米/分钟,相对瓦斯涌出量15.27立方米/吨。

2006年核定矿井生产能力320万吨/年,通风能力352万吨/年,通风采用多翼对抽出式通风,3处主要通风机供风,矿井风量23350立方米/分钟。

主采煤层15号煤层瓦斯含量11.2立方米/吨,煤厚10米左右;18号煤层瓦斯含量12.2立方米/吨,煤厚12米左右。

煤层透气性系数0.766~1.558毫达西。

1983年7月18日在二水平m机道揭18号煤层时发生煤与瓦斯突出,突出煤量627吨,瓦斯量11800立方米。

盆底区南翼一段位于盆底区南部,区段走向780米,倾斜长150米,煤炭储量130万吨。

该区段15号层和18号层均为突出危险煤层。

三、长钻孔抽放和穿层孔抽放的实施
为了有效提高瓦斯预抽效果,实现消除突出危险和有效治理瓦斯的目的,提出了采用底板岩石巷施工穿层短钻孔抽放方式和穿层长钻孔本煤层抽放方式相结合的立体抽放技术。

(1)穿层钻孔预抽防突技术。

在该区段15号层底板岩石巷布置钻场,在钻场内向15号层布置穿层钻孔。

钻场间距一般为50米,每个钻场15~40个钻孔,钻孔布置为上下两排,终孔位于煤层顶板,间距15米,钻孔直径75毫米。

钻孔布置原则要使钻孔均匀控制该区段煤层。

在该区段共布置20个抽放钻场,495个抽放钻孔,钻场位置及钻孔参数见图1。

钻孔抽放浓度平均为70%,单孔瓦斯抽放纯量为0.009~0.012立方米/分钟,截止到开采前2007年7月4日共抽放瓦斯355.1万立方米,瓦斯预抽率为37%。

图1 南翼15号层一分段外延面短钻孔钻场布置图
(2)长钻孔预抽防突技术。

为了有效提高瓦斯预抽效果,实现消除突出危险和有效治理瓦斯的目的,在试验区段设置2个长钻孔钻场进行瓦斯抽放,分别为南一段钻场、北二段入风反上钻场,具体布置见图2。

使用ZY-300型全液压钻机钻孔,开孔直径108(113)毫米,终孔直径94毫米。

图2 南翼15号层一分段外延面、北二段入风反上300钻钻场布置图
北二段入风反上钻场的钻孔布置方法:在标高-195米的盆底区二分段的入风反上,二分段采面对角线为中心呈扇型朝二分段采面打长钻孔,钻孔没计角
度3°~15°。

孔深120~300米,孔径φ94毫米,孔数18个,孔口之间的距离350毫米,两孔之间水平夹角6.5°,沿煤层走向布孔,该孔尽可能与煤层的夹角小,以保证钻孔煤的长度最大。

北二段入风反上钻场布置钻孔28个,单孔最大瓦斯流量0.15立方米/分钟,抽放时间为2005年10月8日至2006年12月10日,共计抽放瓦斯95.8万立方米。

钻孔抽放参数表1。

四、结论
(1)每个钻场的预抽时间在19个月内较好,最佳抽放时间在10个月内,抽放时间过长,总体抽放量下降。

(2)钻孔垂直角度以上向8°~15°度为最佳。

(3)经过认真准备和科学施工,普通钻机在一定条件下可以钻出近300米的长钻孔,为本煤层预抽瓦斯提供了很好的解决手段。

(4)长钻孔抽放可以在距煤层较远的巷道内布置、走向或穿层钻孔抽放,能
够减少岩巷的掘送工程量和提前预抽的目的。

(5)长钻孔孔径大、流量大,在采煤工作面瓦斯涌出量小于10立方米/分钟时,可以布置顶板走向岩石高位孔代替顶板瓦斯尾巷。

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