三软厚煤层区域消突钻孔施工技术
裴沟煤矿是郑煤集团公司主力矿井之一, 原设 计生产能力 0. 6 Mt / a, 后经 2 次改扩建和技术改造, 目前, 矿井核定生产能力 2. 05 Mt / a。2007 年 10 月 7 日 32031 瓦 斯 抽 采 巷 掘 进 期 间 发 生 瓦 斯 突 出 事 故, 矿井被鉴定为突出矿井, 消突打钻工作成为该矿 瓦斯治理的必要手段。裴沟煤矿开采二叠系山西组 透气性系数低, 属典型的三软不稳定厚煤 二1 煤层, 层。随着矿井向深部开采, 煤体瓦斯含量和瓦斯压 打钻消突工作任务量大。 进行打 力均不断增大 , 钻消突期间, 由于煤层松软、 钻机设备落后、 塌孔、 排 粉不畅、 瓦斯压力大等原因, 消突钻孔很难达到设计 , 深度 制约着消突工程的顺利开展。因此, 提高三软 厚 煤层区域消突打钻技术水平 , 对瓦斯防治工作具
[1 ]
有重要意义。2009 年 12 月, 该矿购进 ZDY4000 型 大功率钻机设备, 对 31 采区首采 31071 综采工作面 两巷采取煤层注浆等措施, 进行区域消突钻孔施工, 取得了明显效果。
1
应用区域概况分析
31071 工作面位于 31 回风上山东侧, 可采走向 长 1 280 m, 倾斜宽 130 m。该工作面整体地质构造 西部以向斜为主。 工作面东侧有多条 以单斜为主, 断层存在, 断层可能西延至工作面内, 工作面煤厚 4. 0 ~ 13. 5 m, 平均厚 8. 5 m, 煤层倾角 4° ~ 22° , 平 17° , , 均 该工作面煤层较厚 且位于突出危险区域内 ( 图 1) 。
2012 年第 8 期
中州煤炭
总第 200 期
三软厚煤层区域消突钻孔施工技术
刘团委
( 郑煤集团公司 裴沟煤矿, 河南 新密 452382 )
摘要: 针对矿井地质条件, 郑煤集团公司裴沟煤矿提出了采取注浆加固钻孔 、 施工浅孔消突、 更新打钻设备等 措施, 以解决消突过程中成孔率低 、 成孔深度受限、 煤层透气性差带来的一系列问题 。该措施的实施提高了 瓦斯抽放效果, 降低了经济损失, 加快了巷道施工进度。 关键词: 三软厚煤层; 区域消突钻孔; 煤层注浆 中图分类号: TD713. 32 文献标志码: B 文章编号: 1003 - 0506 ( 2012 ) 08 - 0119 - 02
总第 200 期
( 2 ) 裴沟煤矿目前使用 ZY150 型防突钻机, 体 积小, 搬运方便, 对现场施工条件要求不高, 但由于 受自身能力的限制, 钻孔施工速度慢, 钻孔施工深度 , , 浅 钻孔直径小 不能满足消突打钻的要求, 消突工 程进展缓慢。
两种钻机参数对比
ZY150 200 50 14 14 210 1. 5 60 45 22 20 63. 6 2 000 ZDY4000 400 73 16 14 1 480 1. 5 60 45 55 28. 5 100 2 000
图1
31071 综采工作面布置
( 1 ) 裴沟煤矿开采二叠系山西组二1 煤层, 属典
收稿日期: 2012 - 02 - 29 2008 年 作者简介: 刘团委( 1983 —) , 男, 河南周口人, 助理工程师, 毕业于河南理工大学, 现从事矿井通风与安全工作 。
型的三软不稳定厚煤层, 该煤层具有以下特点: ①煤 地应力大, 瓦斯压力大; ②煤质软, 消突钻 层埋藏深, 孔易喷孔、 夹钻、 塌孔, 成孔深度受限; ③ 透气性差, 瓦斯难抽采, 抽采效果差。 · 119·
12 年第 8 期
中州煤炭
粉能力强。两种钻机参数对比见表 1 。
表1
钻机型号 钻进深度 / m 钻杆直径 / mm 旋转压力 / MPa 推进压力 / MPa min - 1 ) 输出转速 / ( r· min - 1 ) 正常推进速度 / ( m· 最大给进力 / kN 最大起拔力 / kN 电动机功率 / kW 油泵最高压力 / MPa min - 1 ) 油泵排量 / ( mL· 整机质量 / kg
2
施工方案
针对裴沟煤矿的实际情况, 改变煤层松软性、 增 强煤层稳固性、 淘汰旧的钻机设备、 购进大功率钻 机, 是在三软厚煤层中实施区域消突钻孔中提高钻 进速度、 钻孔质量和瓦斯抽采浓度的关键 。 ( 1 ) 进行煤层注浆, 提高煤层稳定性系数。 为 了改变三软厚煤层松软性质, 采取注浆加固的措施 进行处理, 利用小钻头对煤体破坏小、 易钻进的特 点, 采用50 mm 的小钻头在煤层中打钻, 用深部副 井地面注浆设备向煤层内注入黄泥浆, 对煤层进行 加快孔内泥浆的凝固速度, 加固。为提高注浆效果, 在黄泥浆中加入适量速凝剂等特效材料, 以提高注 , 。 浆效果 达到增强煤层稳固性的目的 ① 浆液比例 按黄土∶ 水 = 1∶ 3 。②注浆压力是浆液在煤体裂隙中 扩散的动力, 直接影响注浆加固质量及效果。 根据 注浆经验, 最终确定注浆压力为 1 ~ 2 MPa, 注浆过 程中必须加强观察, 严禁高压浆液破坏煤层原生性 质。③由于煤体裂隙、 松动范围不均匀性等, 煤体吃 浆量存在差别, 要注意压力表的变化、 煤体是否有浆 液流出。 [2 ] ( 2 ) 施工小孔径、 浅钻孔预抽瓦斯 。 在施工 深孔消突钻孔期间, 由于煤层瓦斯含量高、 压力大, 出现顶钻、 夹钻、 喷孔, 导致钻孔不能达到设计要求, 造成钻孔报废现象, 在施工区域消突深孔地段先施 90 型架 工小孔径、 深度浅的消突钻孔。 利用 ZQSJ柱支撑气动手持式风动钻机, 施工直径为 75 mm、 深 12 m 的钻孔, , 对煤层进行预抽 降低煤层瓦斯含量 和压力。 [3 ] ( 3 ) 淘汰落后钻机, 购进大功率钻机 。 使用 ZY150 型钻机在施工区域消突钻孔各个环节进行 现场资料收集, 经分析研究, 该类型钻机由于受钻进 速度慢、 旋转压力小、 起拔压力小、 电动机功率小等 因素影响, 在遇到钻孔塌孔、 喷孔、 夹钻、 顶钻等情况 时, 不能正常运转, 钻孔往往达不到设计深度而报 废, 严重影响消突工程进度。为此, 经矿相关业务部 门及矿领导研究决定, 购进大功率钻机, 将钻机更换 排 为 ZDY4000 型钻机。该类型钻机使用麻花钻杆, · 120·
深部“三软”特厚煤层、双倾斜大倾角、大断面综放工作面切眼支护方法
3 .切眼支护密度的确定
1 + .9 2 = 3 k / 2 4 32 × 5 l 7 N I n
方法的实践和分析计算, 确定了 80 工作 1 4 通过现场试验与数值模拟相结合的办 对煤炭自 燃发火的影响. 为矿井制定防灭火 m 3 技术措施提供了依据。
采放顶煤开采工艺,安装 Z 60- 9 8 顺山挑棚加固, F 80 1 3 型 / 主要承载顶压。 安装前, 切眼 2 m为支架运输通道 .安装运输宽度为 . 0 综放支架, 支架长度 7 m, 1 5 , . 宽度 . m 前后 刷大为 7 m 2 5 1 6 . x. m的断面, 5 9 增加三排顺山 1 5 . m的支架使用。煤壁侧, 6 两排单体间距 部安装 S Z74 3 型运输机.宽度分别 挑棚加固, G -6/ 0 6 同时在切眼中部每隔 1m加设木 为 1 m. 0 . 安装运输宽度为 1 m的前部运输 8 . 6
为 1m 1m . 、. 。要求开切眼断面大, 6 1 同时加 垛, 增加支护强度。 因煤层松软, 切眼易出现 机使用。 依据安装设备的尺寸情况, 合理确
上切眼处有两条落差分别为 2 m和 6 m 片帮、 . 0 . 5 漏顶现象, 切眼的两帮采用塘柴、 荆笆 定单体的棚距.最大限度地满足了设备安
力的作用。1# 2 工字钢与 D . m单体支 W3 5 1
切眼合理的支护密度:=TR= 3/ 柱 、 n P /T17 木垛的联合使用, 既有较高的强度, 又
浆封闭和对钻场水仓老峒注浆封堵等措施, 100 m ; : 5-.t 支柱的密度,9dm ;T 有一定的柔性特点, 9W N 0 //2 : . C a . 起到了相互配合、 共同
法. 能够比较真实的反映出煤柱的破裂程度 度; : h 夹矸、 : 直接顶厚度 ; Y: 煤容重, / 到对顶板较好的主动支撑能力,又有一定 8 k N
02“三软”低透气性突出煤层水力扩孔增透关键技术研究及装备研发_附件一
附件一“三软”低透气性突出煤层水力扩孔增透关键技术研究及装备研发项目总结河南省许昌新龙矿业有限责任公司二O一二年五月“三软”低透气性突出煤层水力扩孔增透关键技术研究及装备研发项目总结一、立项依据1、国内外现状和发展趋势采用钻孔进行瓦斯抽排,是突出矿井防突的主要措施,也是降低煤层瓦斯涌出,减少工作面瓦斯超限的常用方法。
钻孔抽排瓦斯的效果,受到钻孔直径大小和钻孔周围煤体卸压范围的影响。
采用钻机施工大直径钻孔存在着垮孔严重、排渣困难、成孔长度短以及钻机负荷大等技术问题,技术和经济上是不可取的。
高压水力扩孔技术,是在已施工的小钻孔中,利用可喷出高压水力对钻孔进行切割。
钻孔直径扩大后,增加了周围煤体的暴露面积,增大了钻孔卸压范围和影响半径,有利于煤层卸压增透,从而能大大的提高钻孔抽采效果。
2、项目研究开发对本企业的作用为了增加煤层卸压效果和煤层透气性,经研究决定提出了煤层增透技术研究,提高瓦斯抽放流量和预抽率,发挥区域防突措施钻孔的作用,消突煤与瓦斯突出危险,保证安全作业。
3、项目达到的技术水平及市场前景1)通过收集钻孔扩孔期间排出的煤渣量约6-10吨,进行推算,扩孔后近似得到的钻孔直径达1600~2000mm,为扩孔前的17~21倍。
2)钻孔连抽后,从相邻的钻场中选择三个未扩孔钻孔,与三个扩孔钻孔抽放效果进行对比考察,扩孔后钻孔抽放流量为未扩孔钻孔抽放流量的2.3~13倍,平均为12.5倍。
3)对于低透气性突出煤层有着积极的推广应用价值,提供了一套安全、可行的煤层增透技术工艺和安全防护装置,增加煤层透气性,提高煤层瓦斯抽采范围及抽采效果有着重要意义。
根据梁北矿瓦斯治理的需要,底抽巷措施将作为一项区域防突措施的主要手段之一,水力扩孔技术将更广泛的应用梁北矿底抽巷瓦斯治理工作中。
同时,此项技术及防护装置对类似条件煤层的矿井可以借鉴应用。
二、研究开发内容和目标1、项目主要内容及关键技术高压水力扩孔技术,是在已施工的小钻孔中,利用可喷出高压水力对钻孔进行切割。
郑州矿区“三软”不稳定厚煤层瓦斯抽放技术
郑州矿区“三软”不稳定厚煤层瓦斯抽放技术1概述郑州矿区,东西长约100km,南北宽5~45km,地层含煤面积1500km2,地质储量24.6亿t。
煤系地层主要为二迭系山西组,含煤两层:二1煤和一1煤。
其中二1煤为可采煤层,煤厚1.19~26.0m,煤厚变化较大,变异系数70.1%;煤质松软,普氏硬度系数0.3~0.5;直接顶多为泥岩和砂质泥岩,底板普遍为泥岩和粉砂岩,二1煤层属典型的“三软”不稳定厚煤层。
郑煤集团公司现有8座生产矿井,年生产能力1000万t。
采用长壁放顶煤一次采全高采煤方法。
其中有5座高瓦斯矿井,分别为超化矿、大平矿、告成矿、裴沟矿和米村矿。
随矿井向深部水平开拓延伸,煤层瓦斯含量增加,采面瓦斯涌出量最高达30m3/min以上,瓦斯治理难度增大。
二1煤层原生裂隙不发育,孔隙率小于4%,煤层透气性系数为0.052m2/MPa2·d,钻孔瓦斯衰减系数为2.35d-1,属较难抽放煤层。
煤层自燃等级为不易自燃,煤尘具有弱爆炸性,爆炸指数为14.1%~17.58%。
2郑州矿区瓦斯抽放技术放顶煤开采的一个显著特点是开采强度高,瓦斯解吸量大,当采面瓦斯涌出量达10m3/min以上时,靠通风稀释瓦斯十分困难,且受到矿井通风能力、风速超限和恶化作业环境等因素制约,瓦斯曾一度成为制约郑煤集团公司生产能力发挥的首要因素。
为彻底根治瓦斯,降低其危害程度,解放矿井生产力,进一步开展瓦斯抽放工作势在必行。
采空区瓦斯涌出量占放顶煤工作面涌出瓦斯总量的60%以上,是造成工作面上隅角及回风流瓦斯超限的主要原因之一。
在较难抽放煤层中,采空区瓦斯抽放是行之有效的方法,适合郑州矿区的开采技术现状。
到2001年,针对各矿井、采面的不同情况,采取了不同的方法综合治理瓦斯。
2.1煤位高抽巷技术在煤厚大于8m的高瓦斯采面,采取煤位高抽巷技术取得了令人满意的效果。
抽放瓦斯浓度一般为20%~60%,最高达80%以上,平均抽放率在40%以上。
大倾角三软不稳定厚煤层切眼掘进技术
摘 要 : 绍 了 中等 水 文 地 质 条 件 下 , 介 急倾 斜 三 软 不 稳 定 中厚 煤 层 高 瓦 斯 矿 井 采 煤 工 作 面切 眼 的 掘进 方 法 和 支 护 方 式 。 采 用 该 方 式 降低 了瓦 斯 超 限事 故 的发 生 , 提 高 了工 效 , 约 了成 本 , 同 类矿 井具 有 借 鉴 作 用 。 且 节 对 关键词 : 倾斜 ; 急 三软 ; 瓦斯 ; 作 面 ; 眼 ; 进 ; 护 方 式 高 工 切 掘 支
1 问题 的提 出
该 矿 3 0 1 作 面运 输 巷 沿 二 , 层 底 板 掘 到 13 工 煤
切 眼 位 置 后 , 中 线 沿 二 . 层 底 板 按 设 计 方 向 掘 挂 煤
m, 5 , 3, l 厂
切跟 , 压 支 柱 Ⅱ 型 钢 梁 支 护 , 效 地 解 决 了上 山 液 有
掘 进 木棚 支护 强 度 低 等 问题 。工 作 面 回风巷 、 运输 巷 沿二 煤 层 底 板 掘 到 切 眼 位 置 后 , 设 计 方 向沿 按
底 板分 别掘 进 下 山 和上 山贯 通 切 眼 , 采用 2 2 m Ⅱ .
20 年第 6 08 期
中州 煤 炭
总第 16 5 期
大 倾 角 三 软 不 稳 定 厚 煤 层 切 眼掘 进 技 术
张 国轻 , 兆卿 , 凌杰 , 荣坤 张 李 焦
三软低透气性突出煤层区域消突效检钻孔设计
“三软”低透气性突出煤层区域消突效检钻孔设计徐守仁1,2(1.中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州221116;2.义马煤业集团股份有限公司通风处,河南义马472300)摘要:为了对新义煤矿12011采煤工作面进行区域防突措施效果检验,根据工作面煤层赋存比较复杂的具体条件,按照《防治煤与瓦斯突出规定》选择效检钻孔,并用3σ法则对效检钻孔个数进行数学分析。
采用钻孔指标法、残余瓦斯含量法以及突出预兆进行区域措施效果检验,最终确定消突效果。
关键词:“三软”;低透气性;突出煤层;区域防突;瓦斯抽采;残余瓦斯含量;效果检验;3σ法则中图分类号:TD713+.2文献标志码:B文章编号:1003-496X(2012)06-0105-03The Design on the Effect-test Holes of Regional Outburst Prevention Under"Three soft"Low-permeability and Outburst Coal SeamXU Shou-ren1,2(1.School of Safty Engineering,China University of Mining and Technology,Xuzhou221116,China;2.Ventilation Department of Yima Coal Industry Group Co.,Ltd.,Yima473200,China)Abstract:In order to carry on the effect-test of regional outburst prevention measures on the12011coal face of Xinyi coal mine.Ac-coding to the complex conditions of coal seam occurrence on the face and the provision of coal and gas outburst prevention,the effect-test holes are selected.The number of effect-test holes is analyzed by the3σrule.The boreholes index method and the gas remain-der quantity method and outburst omen were applied to the effect-test of the regional measures,which finally determined the effect of outburst elimination.Key words:"three soft";low-permeability;outburst coal seam;regional outburst prevention;gas extraction;gas remainder quantity;effect test;3σrule1工作面概况义煤集团新义矿业有限公司位于河南省新安县正村乡,矿井设计生产能力1.20Mt/a,采用中央并列式通风,主、副井进风,中央风井回风。
_三软_突出煤层穿层钻孔水力压裂增透抽采瓦斯技术研究_王志磊
压裂孔 1
21°
26 #
27 #
检验孔
25 #
24 #
25 回风下山 23 #
压裂孔 2 25 输送带下山
检验孔
25 轨道下山
14 #
25 中部水仓
图 3 1# 压裂孔与效果考察孔位置图
3.5
3
2
2.5
2 1.5
1
1
0.5
0
瓦 斯 浓 度/% 2009-12-02 2009-12-07 2009-12-12 2009-12-17 2009-12-22 2009-12-27 2010-01-01 2010-01-06 2010-01-11 2010-01-16 2010-01-21 2010-01-26 2010-01-31 2010-02-05 2010-02-10
井 下 钻 孔 水 力 压 裂 技 术 由 地 面 煤 层 气 开 发 领 25 采区瓦斯含量更高。 25 采区全层发育 IV 类构造
域引入,通过专用注水泵将高压水压入煤层,使煤 软煤,二 1 煤顶板全部为滑动构造破碎带,滑动构造 34
第 33 卷第 05 期 “三软”突出煤层穿层钻孔水力压裂增透抽采瓦斯技术研究— ——王志磊,等 Vol.33No.05
水涌出;25 轨道下山迎 头 2 个钻孔 (原 压裂孔)有 瓦斯抽采浓度 2.13%,瓦斯抽采量 3 955.54 m3,衰减
大量水涌出。 25 轨道下山迎头 10 m 范围 U 形棚顶 周期约 21 d。 通过对比分析可知,24# 钻场钻孔平均
板有明显的掉渣现象。 压裂过程压力变化曲线如图 瓦斯抽采浓度提高 49%,日平均瓦斯抽采纯量提高
14:30 15:00
13:30 14:00
浅谈煤矿井下三软煤层十字头施工技术
浅谈煤矿井下三软煤层十字头施工技术浅谈在煤矿井下三软煤层扩修和掘进过程中,通过改进十字头支护方案和施工工艺,较好的控制了煤层顶板,保证了施工安全,延长了巷道服务年限,突出该技术的安全性、优越性。
标签:三软煤层;十字头;支护方案;施工工艺;安全;优越1 概述三软煤层是指煤矿开采中遇到的:软的顶板岩层、软的主采煤层和软的煤层底板岩层。
在该类煤层中施工时,顶、底板较难控制,普遍存在漏冒现象,特别十字头施工时,较之正常施工时跨度大,顶板更容易漏冒、垮落,出现冒顶事故。
故在三软煤层十字头施工中,如何控制顶板是安全控制的关键。
2 工程概况某煤矿建井较早,三软煤层,因采动影响,井下扩修和施工时,巷道顶板破碎严重,经常出现漏冒现象。
现就一工作面十字头为例:该十字头属于在皮带下山一侧一工作面上巷的开口位置。
在开口前必须先对皮带下山扩修,然后搭设十字头,确认安全后方可开口。
皮带下山年久失修,支护形式为顶板锚网+12#工字钢棚支护,棚距600mm(中-中)。
扩修采用顶板锚网+36U型钢棚支护,棚距600mm (中-中),锚杆间排距为800×800mm,十字头位置跨度为6m,设计采用锚网+36U 型钢抬棚+工字钢穿杆方式进行施工。
3 提出问题十字头跨度较大,煤层松软,顶板破碎。
施工时采用怎样的施工方案能确保施工的安全性,以及支护的牢靠性,同时减少修复率和延长巷道服务年限。
4 施工方案4.1 传统施工方案传统的方法采用从十字头位置开始时,小炮掘进,每平方米打设1根木点杆进行临时支护,并及时锚网支护,最后待十字头施工完毕后及时搭设两侧抬棚,背设穿杆。
该项施工方案,在三软煤层中,普遍使用的2m长锚杆经常出现锚注无效的现象,对顶板达不到有效的主动支护。
而6m长的大跨度,巷道压力较大,临时支护木点杆极易出现劈裂现象,且每平方米1根的打设密度造成施工现场空间的局限性。
4.2 改进施工方案施工至十字头位置时,根据煤层实际情况,首先对顶板打设煤层探眼,探明煤层上部岩层位置。
“三软”不稳定突出煤层消突技术研究
收稿 日期 : 0 7~ 5— 5 20 0 2
低, 使煤 体 中的弹性潜 能得 到释放 。此外 , 体 内瓦 煤 斯 的排放 还 会 增 大 煤 体 的机 械 强度 和 煤 体 的稳 定
性 , 而使 煤与 瓦斯突 出的阻力 增大 , 从 进一步减 弱或
作 者 简 介 :刘 际 宏 ( 9 5一) 男 , 16 , 河南 登 封 人 , 册安 全 工 程 师 ,9 8 注 18 年 毕 业 于焦 作 矿 业 学 院 , 任 郑 煤 集 团 大平 矿 副 总 工程 师 。 现
维普资讯
20 年第 5 07 期
中州 煤炭
总第 19 4 期
“ 三软 ” 稳定 突 出煤 层 消突 技 术研 究 不
刘 际 宏
( 煤 集 团 公 司 大 平煤 矿 , 南 登 封 郑 河 427) 54 3
摘 要 : 究 了“ 研 三软 ” 稳定 突 出煤 层 顺 层 钻孔 预抽 瓦斯 方案 设 计 及 工 作 面 回采 瓦 斯 治 理 方 法 。 论 证 了工 作 不 面 无 突 出危 险性 及 放 顶煤 回采 的可 行 性 。 关 键 词 : 三 软 ” 稳 定煤 层 ; “ 不 预抽 煤 层 瓦斯 ; 突 ; 顶煤 回采 消 放 中 图分 类 号 : D 1 T 73 文 献 标 识 码 : B 文章 编 号 :0 3— 5 6 2 0 ) 5— 0 6— 3 10 0 0 ( 0 7 0 0 8 0
3 1 预 抽 煤 层 瓦 斯 .
较厚 , 煤层变 化趋势 西厚东 薄 ; 高 一8 标 0~± 埋 0m,
深 2 2~ 6 工作面采 用伪走 向及走 向放 顶煤 一 5 30 m; 次采 全高 的采煤方法 。 2 2 工作面顶 、 . 底板情 况
安林煤矿复采区“三软”煤层打钻深孔成孔技术与应用论文
安林煤矿复采区“三软”煤层打钻深孔成孔技术研究与应用摘要:突出煤层在打钻过程中,常常遇到夹钻、喷孔、卡钻、掉钻等问题。
严重的还可能会诱发瓦斯突出事故。
为解决突出松软煤层生产过程中的煤与瓦斯突出问题,最主要的手段就是进行深孔打钻,通过在钻孔设计、钻具改进和打钻工艺等的研究,摸索出一套行之有效的办法,有效解决了突出松软煤层打钻难问题。
关键词:深钻孔成孔技术研究应用中图分类号:td235 文献标识码:a 文章编号:1672-3791(2011)10(c)-0000-001矿井概况:安林煤矿位于河南省安阳县境内,属安阳—鹤壁煤田北中部,矿井生产现为三个采区(三采区、六采区、八采区),其中三采区为复采区。
复采区位于原三采区采空区内,设计布置2条复采下山和3个复采工作面。
其中复采下山位于三采区皮带下山北侧,掘进中穿过原23041、原23061、原23081工作面采空区,皮带下山、回风下山各长210m,井下标高为-102m~-200m,下山倾角22。
2技术背景当前,在全国范围内,松软突出煤层中虽然有钻孔深度超过150m,甚至200多米的纪录,但大部分的钻孔深度仍在100m以下,且成孔率低,防突成本和瓦斯抽放成本很高,我矿在“松软低透气性”煤层钻孔深度平均仅为50m,因此,突出煤层钻进常见问题的处理是煤与瓦斯突出矿井急待解决的问题之一。
在突出煤层在打钻过程中,常常遇到夹钻、喷孔、卡钻、掉钻等问题。
严重的还可能会诱发瓦斯突出事故。
复采区掘进工作面位于原三采区中部,该掘进面瓦斯赋存量大,巷道顶板压力大,应力集中,煤层松软,渗透性差。
在这种煤层中钻进,容易产生塌孔、卡钻、喷孔等现象。
如不及时采取可行的处理措施,将造成钻孔报废,掉钻杆(每掉一次杆按20根计算,折合人民币2000元左右)、钻孔打不深等后果。
突出松软煤层深孔钻进是公认的世界难题。
为解决突出松软煤层生产过程中的煤与瓦斯突出问题,最主要的手段就是进行深孔打钻,通过在钻孔设计、钻具改进和打钻工艺等的研究,摸索出一套行之有效的办法,有效解决突出松软煤层打钻难问题。
三软突出煤层掘进工作面综合防突措施执行细则
“三软”突出煤层掘进工作面综合防突措施执行细则第一章区域防突措施设计第一条突出危险区煤巷掘进工作面按规定编制区域综合防突措施。
无突出危险区以及与采空区间隔煤柱不大于2m的沿空煤巷掘进工作面按规定编制区域探测措施。
突出危险区边缘外20m范围内的煤巷掘进工作面执行区域防突措施。
第二条突出危险区煤巷掘进区域防突措施原则上采取保护层开采或底板岩石巷穿层钻孔增透卸压抽采煤层瓦斯区域防突措施。
底板岩巷穿层钻孔增透卸压抽采瓦斯的设计:1、岩巷距煤层的距离不小于10m;2、巷道断面不小于10m2;3、采用增透卸压抽采瓦斯,孔底间距不大于10m;4、设计水煤沉淀分离和煤水排放系统。
如果采用底板岩石巷道穿层钻孔和顺层钻孔分段施工的区域防突措施或采取其它区域防突措施,由矿总工程师向集团公司专题汇报,经批准后方可采用。
第三条区域探测措施设计要求,煤厚小于4m,探测钻孔不少于3个;煤厚大于等于4m,探测钻孔不少于6个,超前距不小于20m。
控制范围:倾斜、急倾斜煤层上帮至少20m、下帮至少10m范围内的煤层;缓倾斜、近水平煤层控制巷道两侧轮廓线外至少15m范围内的煤层(均为沿煤层层面的距离)。
沿空掘进煤巷工作面探测钻孔控制范围为间隔煤柱和实煤帮。
第二章区域防突措施执行第四条掘进工作面施工、监督、检查等所有相关人员应学习已批准的防治煤与瓦斯突出措施和区域探测措施,经考核合格后,方可上岗作业。
第五条区域防突措施由防突副总(科长)负责按批准的区域防突措施组织施工,区域探测措施由地质测量副总(科长)负责按批准的区域探测措施组织施工,地质和防突部门动态跟踪区域防突措施和区域探测措施的施工情况,若遇到特殊情况需调整区域防突措施钻孔布置参数应经总工程师同意,但不得改变区域防突措施类型及方式。
防突副总(科长)、地测副总(科长)对措施执行负管理责任。
第六条底板岩巷穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施满足下列条件下,方可采用煤层残余瓦斯含量进行区域防突措施效果检验。
