采煤工作面高位抽采钻孔抽采情况阶段分析

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1、煤矿现代化2013-r第6期总第117期采煤工作面高位抽采钻孔抽采情况阶段分析马会华，田铁军(鹤煤(集团)公司计划部，河南鹤壁458000)摘要随着矿井开采水平的延伸，煤层瓦斯含量也随之增加，工作面上隅角瓦斯浓度严重制约着矿井的安全生产，本文通过在工作面上部回风巷侧的顶板岩层裂隙带施工高位抽采钻孔，以工作面回采采动压力形成的顶板裂隙作为通道来对工作面煤壁及采空区涌出的瓦斯进行抽采，从而达到降低工作面采空区瓦斯浓度，避免工作面上隅角瓦斯超限的目的。关键词高位钻孔；抽采情况；阶段分析中图分类号：TD7l2．6文献标志码：B文章编号：1009—0797(2013)06—004

2、0—03为便于对数据进行有效和系统的分析，分别制116041工作面地质概况作浓度与日期和每天纯瓦斯量与日期的对应表格，1．1工作面概况表l和冈2。该工作面平均走向长437．2m，倾向斜长113m，表116041工作面抽采钻孑L浓度煤层平均厚度5．75m，平均倾角12。，T作面顶板标高一251～一291．6m。1．2煤层顶板岩性煤层顶板是厚度为28．93m的灰黑色的砂质页岩，存在断层尖灭，破碎带，岩性较软等地质构造。2钻子L情况简介2．1钻孔位置及参数16041高位抽采钻孑L位于16041工作面上部i十米范围内的煤层顶板中。16041工作面原始瓦斯含表216041工作面抽

3、采钻孔每天纯量量20～25m／t，瓦斯压力1．3MPa，施高位抽采钻孔最终目的是利用主孔实现对16041作面回采期问采空区卜隅角瓦斯进行高位抽采。l#钻孔总孔深为1038m(主孔深510m，12个分支孔)，2#孑L总孔深为699m(主孔深480m，6个分支孑L)，3#孑L总孔深为801m(主孔深399m，13个分支孔)，高位捕采钻孑L距煤层顶板最低为4．16m，最高为20．8m。2．2钻孑L封孔及连抽方式三个抽采钻孔分别在开孑L时采用返浆式注浆，通过显示的数据可以看出，瓦斯浓度基本上维待浆液凝固后重新透孔的方式进行封孔，根据钻孔持在5％以上，每天纯瓦斯量基本上维持在10

4、00m，开孔倾角和穿煤层段的长度确定注浆段的长度，1#、以上，在近三个月的回采阶段内，钻孔的浓度和每天2#、3#孔的注浆长度分别为：12．6m，16．8m，2lm。岩纯瓦斯量分别出现几次高低程度不同的峰值；且当心管和注浆段的长度均已深入顶板岩层，从连抽之天巷道瓦斯浓度峰值、当天平均瓦斯涌出量峰值和初的抽采情况来看，抽采钻孔不存在漏气和串气的钻孑L抽采浓度及每天纯瓦斯量的峰值在时间上吻情况合，南此可见三者是相辅相成的。受到采空区漏风和煤层顶板裂隙的影响，一部分涌出的瓦斯会随lT作3抽采数据分析面漏风和顶板裂隙贮存在采空区和顶板裂隙中，采3．1抽采效果与矿压显现的关系分析空

5、区的瓦斯在浮升力的作用下运移到工作面上隅角·40·煤矿现代化2013耳第6期总第117期附近，最终工作面上隅角和顶板裂隙贮存的瓦斯在三次，钻孔上下偏差始终无法增加，因此360m之后高位抽采钻孑L负压的作用下被钻孔抽走。工作面瓦的钻孔平均倾角约0．5。。保持在煤层顶板12．6m到斯涌出量增加必然会造成高位抽采钻孑L浓度的升13．2m范围内。高。下面是16041工作面当天巷道瓦斯浓度与日期3．2．2抽采效果与钻孔距切眼及煤层顶板距离的关关系和当天平均瓦斯涌出量与日期的对应关系如表系分析3和表4。结合三个抽采钻孔的长度和工作面切眼的位置表316041工作面巷道瓦斯浓度可以看出

6、，回风巷推进到459．8m处，当天钻孑L抽采日期最大刚瓯时脯浓度平均瓯时瓦斯浓度浓度，每天纯瓦斯量，巷道瓦斯浓度和平均瓦斯涌出(％)【％)量均出现峰值，而此时1}}和2#钻孔刚好处于采空区顶板15～20m的范围内，基本上处于该矿采空区顶板裂隙带，顶板形成的裂隙是钻孑L和采空区瓦斯连通的主要通道，因此造成了1#和2#孔内瓦斯浓度和纯瓦斯量的升高；而3#钻孔由于在工作面前方55m处，因此3#孔内瓦斯浓度和纯瓦斯量相对较低；回风巷在推进到428．9m处时，钻孔抽采浓度、每天纯瓦斯量、巷道瓦斯浓度和平均瓦斯涌出量也均出现峰值，此时1#和2#钻孔同样处于采空区顶板裂隙带范围，而3

7、样孔基本上处于工作面前方的煤壁5月27日支撑影响区，煤层顶板岩层受到工作面前方压力增6月10日6月22日高区的影响后形成裂隙，使钻孔和煤层之问导通，造7月22日成了3#孔浓度和纯瓦斯量的升高，甚至高于1#和7月29日2#孔的浓度和纯瓦斯量。8月12日由此可以产生一个问题，究竟钻孔布置在煤层顶8月l9日9月9日板多高范围内，钻孔的抽采效果是最理想的?为了便lO月7日于研究和分析，制作了1#、2#和3#钻孔相对煤层顶3．2抽采效果与钻孔距切眼及煤层顶板距离的关系板距离和钻孔瓦斯浓度关系对应表格，如表5所示：分析表5钻孔到煤层顶板距离与瓦斯浓度