朱庄煤矿Ⅲ4420工作面瓦斯治理优化措施.pdf

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1、2012年第2期煤炭科技No．22012COALSCIENCE&TECHN0LOGYMAGAZINEl01文章编号：1008—3731(2012)02—0101—02朱庄煤矿Ⅲ4q2[-]工作面瓦斯治理优化措施赵德全(淮北矿业集团公司朱庄煤矿，安徽淮北235~7)摘要：为了控制回风巷和上隅角瓦斯浓度不超限，在Ⅲ4420工作面开采过程中，根据瓦斯地质情况，结合本煤层瓦斯、邻近层瓦斯和采空区瓦斯的来源，采用本煤层的顺层钻孔采前预抽，邻近层瓦斯实施高位钻场和采空区埋管抽采的边采边抽的综合治理措施，并辅以斜交钻孔抽采措施。实施综合治理措施后，整个工作面推

2、进过程中，上隅角和回风巷瓦斯浓度始终保持在规定的安全范围内。关键词：瓦斯治理；高位钻孔；斜交钻孔；优化中图分类号：TD713．3文献标志码：B层瓦斯含量高，为确保回采工作面的瓦斯浓度不超1IIl4420工作面位置及概况限，首先在工作面风巷施工顺层钻孔进行预抽。Ⅲ4420工作面位于朱庄煤矿三水平四采区下(2)边采边抽。为减少邻近层3煤与5煤瓦斯段行人回风石门的右翼，走向长1200m，倾斜宽的威胁，在回采过程中，施工高位钻孔+下行钻孔+160m，总体呈里高外低。Ⅲ4420工作面4煤结构较顺层钻孔进行边采边抽，以确保4煤回采工作面及为复杂，煤层上部有一

3、层碳质泥岩夹矸，厚0．3～上隅角瓦斯浓度不超限。0．6m，平均厚0．4m左右。上分层煤厚0．3～0．5(3)采空区埋管抽采。为减少邻近层和采空区m，平均0．4m；下分层煤厚1．0～1．6m，平均1．4瓦斯涌入回采工作面，在工作面风巷实施采空区埋m。煤层总厚度2．2m左右，煤层倾角4～8。。管措施，减少邻近层3煤和5煤涌人采空区后再导Ⅲ4420工作面巷道掘进时发现，火成岩对煤层入4煤回采工作面。的结构和瓦斯储积影响比较严重，工作面受火成岩若按此治理方案，在Ⅲ420工作面需施工高位的吞蚀被分割成里段和外段，且在外段局部地区又钻孔各l4组(每组钻场施工

4、6～9个抽采钻孔，钻孔突然不见煤体。周围未被吞蚀的储煤也受到不同程平均长度为110m左右)；顺层钻孔104个(钻孔平度的影响。由于岩浆侵入产生应力，使煤层在局部形均长度为50m)；低位钻场钻孔52组(每组低位钻成裂缝，形成高渗区，给瓦斯的涌出提供了通道。孑L施工3个抽采钻孔，钻孔平均长度为60m)。施工该面断层和褶皱等地质构造也比较发育，增加工程量大，成本较高。了瓦斯治理的难度。断层有开放性断层和封闭性断3优化后的治理措施及优点层两种，同时，存在由两条封闭断层与致密火成岩圈闭而形成的“地垒”和“地堑”等构造，使生成的瓦斯在Ⅲ4420工作面推进过程

5、中，根据获取的工作难于扩散或排放，瓦斯含量较高，给工作面的瓦斯治面火成岩及构造赋存与分布信息，对原治理方案不理工作提出了挑战。断进行优化与改进。(1)实施“高位钻孔+顺层钻孔+斜交钻孔+采空2原瓦斯治理措施及存在问题区埋管抽放”的瓦斯综合治理措施。根据朱庄煤矿Ⅲ54采区4煤与5煤的瓦斯含(2)设计安装两套专用的瓦斯抽放系统，一套量，瓦斯赋存状况，瓦斯涌出来源分析及抽采目的，用于抽放采空区瓦斯，一套用于高位钻孔、顺层钻孔确定Ⅲ420工作面的瓦斯治理初步方案如下：和斜交钻孔的瓦斯抽放。(1)预先抽采。Ⅲ420工作面内本煤层和邻近(3)在瓦斯防治的实施

6、过程中，对工作面是否瓦102煤炭科技2012年第2期斯富集区采取不同的抽放措施，即顺层钻孔只对构4。4工作面瓦斯治理综合效果造带的瓦斯富集区域补充抽放，非富集区域则不用1114420工作面开始回采的时间是2009年12或少用；高位钻孔根据煤层地质条件变化相应减少；月9日。在未实施钻孔抽放前，工作面上隅角和回风下行钻孔抽放改为斜交钻孔抽放。巷的瓦斯浓度随着工作面的推进急剧上升，在推进优化后的瓦斯治理措施既保证了工作面的安全约l2．5m时，回风巷瓦斯浓度接近《煤矿安全规程》生产，又减少了经费投入。共计施工高位钻孔10组，规定的上限值。12月19日第1

7、组高位钻孔开始抽斜交钻孔11组，顺层钻孔2O个。节省施工经费约放，在高位钻孔实施抽放后，回风巷浓度控制在263万元。0．7％以下，但上隅角瓦斯浓度依然高达2．5％。为有效控制上隅角瓦斯浓度，2010年1月14日4优化措施的实施效果施工第1组斜交钻孔进行抽放。在实施高位钻孔+4．1高位钻场钻孔抽放效果斜交钻孑L共同抽放措施后，回风巷和上隅角瓦斯第1组高位钻场施工7个钻孔，1号钻孔在浓度降低至允许范围内。前三天被水充满，没有获得抽放效果，后期抽放效在工作面回采的后期，回风巷瓦斯浓度均在果平稳。2号钻孔先低后高，抽放作用正常，最高0．7％以下，且后续更

8、低。上隅角瓦斯浓度一般均达45％。3、4、5、6号钻孔抽放作用正常，瓦斯抽放在1．5％以下，过断层时偶有偏高，达3．5％，实施浓度在30