本煤层瓦斯预抽采工艺改进研究

现
Ｍａ ｙ． ２ ０１ ３
代
矿
业
总第５ ２ ９期
Ｍ ０ＲＤＥＮ ＭＩ ＮＩ ＮＧ
２ ０ １ ３ 年 ５月第 ５期
本煤 层 瓦斯预 抽 采 工 艺 改进研 究
王京生 贾泉敏 。 刘丰韬 张 安 李树磊
（ １ ． 山东黄金矿业股份有 限公 司新城金矿 ； ２ ． 瓦斯 灾害应急信 息技 术 国家重点 实验 室； ３ ． 中煤科 工集 团重庆研 究院）
在 １ ０ ％ 以下 ， 而且随着抽采时间的增加 Biblioteka 浓 度 下 降 １ ０ ５
总第５ ２ ９期
现 代矿 业
２ ０ １ ３年 ５月第 ５期
规格 尺寸 一 样 ） ， 进 行 钻 孔 内下 套 管 及 应 用 新 型 硬 塑 料管对 本煤 层钻 孔封孔 试验 。 下套 管 钻 孔 位 置 分 别 在 ２ １ １ １ ． ２运 输 巷 １ ２ ０ ，
试验区 ２ １ １ １ — ２工 作 面 运 输 巷 本 煤 层 瓦斯 预 抽 采 钻孔 施工 完毕 后 ， 对 实 验 区钻 孔 验 孔 时 发 现所 有
钻 孔 均有严 重 的垮 孔 现 象 ， 其 中垮 孔 后 绝 大 多数 钻 孔 深度 在 ４ ０ ｍ左右 ， 垮 孔 最 严 重 的钻 孔 深 度 仅 为 １ ５ ｍ左右 ， 为 保证 钻 孔 达 到 设计 深 度 ， 对 试 验 区所 有 钻孔进 行 了疏通 ， 但 由于煤 层 原始 瓦斯压 力大 ， 经
于运 输 巷 中线 ， 倾角为 ２ １ 。 ， 钻孔 长 ８ ０ ｍ， 钻 孔 间 距
３ 预 抽 采 工 艺 改进
王京 生（ １ ９ ８ ６ 一） ， 男， 副主任工程 师 ， 工程师 ， ２ ６ １ ４ ３ ８山东 省莱 州市。
在试 验 区 ２ １ １ １ ． ２工 作 面运 输 巷 原 有 预抽 采 钻 孔 之 间重 新施 工 ３个 本煤 层 瓦 斯 预抽 采 钻孔 （ 钻孔
２ ． ３ 存在 的主 要 问题
０ ． ７ ０ ｍ， 平均为 ０ ． ８ ７ ｍ， 煤 层倾 角 为 ２ Ｏ 。 ３ ０ ～
２ １ 。 １ ６ ． 平均 为 ２ １ 。 。实 测 Ｋ１煤 层 瓦斯 含 量 为 １ ９ ． ６ ｍ ／ ｔ ， 为煤与 瓦斯 突 出煤层 ， 采用 走 向长壁 后 退式 开 采， 全 冒落法 管理 顶板 ， Ｙ型通 风方式 。
疏 通后 的钻 孔仍 有垮 孔 和孔 口密封 不 严 现 象 ， 造 成 抽 采浓度 低 、 抽采 瓦斯 纯量不 大 Ｊ 。
２ 预 抽 采 钻 孔 方 式 及 存 在 问题
２ ． １ 预抽 采钻 孔布 孔方 式 试验 区 ２ １ １ １ － ２工 作 面 运 输 巷 共 施 工 本 煤 层 瓦 斯 预抽 采钻孔 ６ Ｏ个 ， 钻孔 进度 ４ ８ ０ ０ ｍ， 钻孔 均垂 直
煤层 煤 质松 软 ， 透气性差 ， 瓦 斯 压力 大 ， 造成 本 煤 层 钻孔 垮 孔 现 象 比较 严 重 ， 影 响 了 瓦 斯 预 抽 采 效
果‘ ３ ］ 。 为 了提 高本 煤层 瓦 斯 预 抽 采效 果 ， 在２ １ １ １ － ２ 工作 面 本 煤 层 实 施 改 进 预 抽 采 工 艺 的 工 业 性 试 验［ 。
．
行Ｌ １ ， 瓦斯抽采 可 以有效 地 降低煤 层 中瓦斯 压力 和
瓦斯含 量 ， 从 根 本治 理 煤 与 瓦斯 突 出等 煤 矿 瓦斯 灾 害 。 由于 西南某 煤矿 Ｋ 煤 层 瓦斯 含 量 及 突 出危 险 性 均 比较 高 ， 在 工作 面 开 采 前必 须 进 行 本 煤 层 瓦斯 预抽采 ， 以降低 Ｋ 煤 层 瓦斯 含 量 及 突 出危 险性 ， 减 少 防突 工程 量 ， 加 快工作 面推进 速 度 。但是 由于 Ｋ
景。
关键 词
预抽 采 工艺 瓦斯 浓度
抽采 量
目前 我 国矿 井 瓦 斯 治 理 主要 通 过 瓦 斯 抽 采 进
为５ ｍ， 开孔 段 为 ４ ， ９ １ ｍ ｍ， 深 １ ０～１ ２ ｍ， 终 孔 段 为 ４ ， ８ ７ ｍ ｍ。本煤 层 预抽采 钻孔 布置 平面 图见 图 １ 。
石 门之 间 ， 南为 采 区边 界 ， 东 为上 下 水 平 隔 离煤 柱 ， 西为 ２ １ １ ３ － ２采 面 （ 未 布置 ） 。工作 面走 向长 ３ ０ ５ ｍ， 倾斜长 １ ０ ３～１ １ ５ ｍ， 平均 为 １ ０ ９ ｍ， 煤 层厚 度 为 １ ． ０ ０
—
（ １～ ２ ） 水 泥砂 浆 ， 封 孔 深度 不 少 于 １ ０ ｍ， 封 孔 管 采 用４ ， ３ ８ ｍ ｍ 的普通 塑料 管 ， 端 部绑 有 ２ ０ ０ ｍ ｍ 长棉纱 或编 织带 布 ， 起 止浆作 用 。
摘
要 某煤矿 Ｋ 煤层 本煤 层 瓦斯预 抽 采钻 孔 在 施 工后 垮 孔严 重 ， 预 抽 采 效 果 不理 想。在
２ １ １ １ － ２工作 面本煤层 瓦斯 预抽 采 钻 孔 内进 行 下套 管及 使 用新 型硬 塑 料 管封 孔 改进 试 验 。 实验 结
果表明： 使 用下套 管 的方 法可有 效避免 钻 孔堵 塞 ， 使 钻孔 内保持 畅 通 ， 延 长 了钻孔 的有 效抽采 时间 ， 解 决 了本 煤层 瓦斯预 抽 采 浓度 低 、 抽 采 量 小的难题 ， 改进后 的抽 采 工 艺具 有 良好 的 实用性 和推 广前
１ 试 验 区概 况
试验 区选 择 在 ２ １ １ １ － ２采 煤 工 作 面 ， 位 于 ＋１ ０ ０ ｍ水平 首采 区 ＋ ３ ２ ７～＋２ ８ ０ ｍ 水平 Ｓ ３ ～ｓ ４
图 １ 本 煤 层预 抽 采钻 孔 平 面 布 置
２ ． ２ 预抽 采 钻孔 封孔 方式
采用 Ｈ Ｆ － １ ０型专用 封孔 机封 孔 ， 封孔 材 料为 １ ：