综采工作面顶板走向钻孔治理瓦斯技术探究

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1、综采工作面顶板走向钻孔治理瓦斯技术探究　　【摘要】丁集矿1412（1）工作面因相邻两个工作面均已回采，为典型的突出煤层孤岛工作面，瓦斯治理设计以高抽巷治理回采瓦斯为主，后因地压较大，高抽巷垮塌和水堵而失去作用，改为在工作面轨、运顺施工顶板走向钻孔治理瓦斯，确保了工作面的正常回采，取得了不错经济、技术效益，为淮南矿区11-2煤层综采工作面瓦斯治理方案提供了宝贵的经验。【关键词】瓦斯综合治理；高抽巷；顶板走向孔11412（1）综采工作面概况1412（1）工作面位于丁集矿西二采区，该面北为1262（1）工作面，南为1422（1）工作面（两面均已收作）。工作面走向长度1928.5m，

2、倾斜长度221.6m，开采面积为427356m2，工作面标高-855m～-890m。6该面煤层稳定，小构造发育程度一般，煤层有增厚变薄等现象，受地质构造及沉积环境影响，煤层最薄1.0m，最厚达4.0m，平均煤厚2.7m。煤层底板起伏不大，自东向西煤层底板逐渐上升，煤层产状：倾向45～155°，倾角0～6°，平均2°。煤层结构较简单，下部一般含一层泥岩夹矸，厚0～0.1m；煤呈黑色，粉末状～块状，属半暗型～半亮型煤，直接顶、直接底均为砂质泥岩或泥岩。根据丁集矿西部11-2煤层瓦斯含量实验数据，测得1412（1）工作面煤层原始瓦斯含量为5.8m3/t，1412（1）工作面主要邻近

3、层有11-3煤和11-1煤，11-3煤位于11-2煤顶板上，两煤间距为0.2～2.8米，处于11-2煤回采冒落带，计算瓦斯涌出量时作为一层煤考虑，预计回采期间最大瓦斯相对涌出量为8.34m3/t，按日产8000t/d算，最大绝对瓦斯涌出量为46.33m3/min。21412（1）工作面前期瓦斯治理措施及效果2.1工作面瓦斯综合治理设计因相邻两个工作面均已回采，1412（1）工作面为淮南矿区典型的11-2煤层孤岛工作面，同时该面为上覆13-1煤层的下保护层工作面，所以在掘进及回采过程中运用了各种瓦斯治理手段，是淮南矿区颇具代表的瓦斯综合治理工作面。该面回采前期主要采用顺层孔预抽

4、本煤层瓦斯，高抽巷、老塘埋管抽采采空区瓦斯、地面钻井预抽被保护层13-1煤层瓦斯2.2前期高抽巷为主的瓦斯治理措施及效果61412（1）工作面回采初期以高抽巷抽采为主，老塘埋管控制上隅角瓦斯为辅。高抽巷密闭墙共预埋两路￠426mm管路，自2010年9月下旬工作面回采时开始抽采，回采初期，平均抽采浓度2.2%，纯流量7.5m3/min。随着工作面的推进，流量、浓度逐步上升，在工作面回采300-500m段，抽采纯量达到最大，平均抽采浓度14.4%，纯流量29.32m3/min，最高抽采纯量达到44m3/min，回风瓦斯浓度0.3%-0.4%。在高抽巷的抽采保障下，2010年11、

5、12月份，上隅角处于进气状态，老塘埋管也停止抽采，月平均退尺150m，日产7800t左右。2.3高抽巷失效后的瓦斯治理措施从2011年1月5日开始，发现高抽巷抽采负压、浓度开始上升而流量开始下降，说明高抽巷内有垮塌堵塞现象从而影响了抽采流量，为探清高抽巷内部垮落情况，2月3日在1412（1）轨顺施工了一个透高抽巷的钻孔，打透后钻孔往里吸气，由此判断高抽巷内部巷道局部开始垮落但未堵实。从3月25日开始，抽采浓度也开始下降，4月底抽采浓度降至8%，混合流量降至30m3/min，而且在轨顺内施工的透高抽巷钻孔不再往里吸气，由此判断高抽巷内部巷道已被堵实，失去作用。在高抽巷停抽后，上

6、隅角瓦斯处于临界状态，我矿立即采取措施，改为在轨、运顺拔钻场施工顶板走向钻孔抽采工作面瓦斯，顶板走向钻孔施工后立即取得了效果，平均抽采浓度21%，抽采纯量26.66m3/min，确保了工作面的正常生产。3顶板走向孔布置方案及抽采效果考察63.1钻场布置在该工作面轨、运顺分别扒帮钻场进行施工顶板走向钻孔，钻场规格：5m*5m*3m，运顺钻场间距60米，轨顺钻场间距80米。（具体布置见附图）3.2钻孔设计运顺每个钻场设计15个钻孔，开孔位置分3排布置，钻孔终孔点位置距巷帮42-80m工作面范围内，孔底距11-2煤层高度也分为三层，分别为41、51、60米，孔深120m，每个钻场之

7、间的压茬距离约40米。轨顺每个钻场设计15个钻孔，开孔位置分3排布置，钻孔终孔点位置距巷帮20-70m工作面范围内，孔底距11-2煤层高度也分为三层，分别为30、40、50米，孔深120m，每个钻场之间的压茬距离约40米。3.3抽采效果考察及分析为分析顶板走向孔抽采效果及最佳作用时间，对顶走向钻孔抽采数据进行详细的统计。根据数据统计资料可知，1412（1）工作面绝对瓦斯涌出量为41.50-54.64m3/min，平均为48.61m3/min，其中抽采量为38.08m3/min，工作面平均瓦斯抽采率为79