高位鉆場抽放在高突瓦斯礦井中的應用

摘 要：振興煤礦回采初期，因沒有采用高位鉆場抽放，瓦斯超限發(fā)生燃燒事故，工作面被迫封閉。采用了高位鉆場抽放后，工作面的瓦斯?jié)舛却蠓认陆担稀兑?guī)程》規(guī)定的標準，安全回采一年，無超限現(xiàn)象在煤礦安全生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。為我礦下一步的瓦斯治理奠定了基礎。

關鍵詞：高位；鉆場；抽放；作用

振興煤礦位于貴州省黔西南州興仁縣境內(nèi)，屬高瓦斯區(qū)域，揚州市礦務局于05年3月接管，由于改擴費用高，為了早日實現(xiàn)投產(chǎn)，當時，將煤層較厚并穩(wěn)定的5#煤的刀把子部分1501工作面作為首采面，在采掘巷道布置期間，當1501溜子道掘進到350m里程時遇到了地質(zhì)構造帶，煤層變軟瓦斯突然上升，炮后瓦斯?jié)舛雀哌_10%以上，突出指標K1值都在臨界值以上，甚至有時>1，前后共發(fā)生兩次瓦斯動力現(xiàn)象，嚴重威脅著礦井的安全生產(chǎn)。

根據(jù)高瓦斯礦治理經(jīng)驗以及大量的資料的介紹，在一些高瓦斯礦井中，工作面的瓦斯?jié)舛冗h遠超過《規(guī)程》所規(guī)定的濃度標準，單純采用通風的方法難以把工作面的瓦斯?jié)舛瓤刂圃谠试S范圍內(nèi)，這就必須采用抽放瓦斯的方法來改善礦井的安全生產(chǎn)條件，以緩解生產(chǎn)壓力，鑒于此情況我礦在改擴初期，請貴州省煤礦設計院進行了瓦斯抽放設計。當時，根據(jù)我礦實際配備了兩組同功率的瓦斯抽放泵對首采的1501工作面，分別采用了本煤層高壓抽放和老塘埋管的低壓抽放方法。抽放系統(tǒng)形成后，1501工作面于06年10月開始試采、回采初期，工作面回風流瓦斯?jié)舛葹?.5%，上隅角瓦斯?jié)舛葹?.7%，瓦斯的抽放純量大致在1-3m3/min，隨著工作面的正常回采，頂板的冒落臨近層的瓦斯大量涌出，特別是上臨近層瓦斯隨老塘面積的增大而增加，工作面回采不到一個月盡管風量由原來的1500m3/min增加到2300m3/min，回風流的瓦斯?jié)舛冗€達到1.7%，上隅角瓦斯?jié)舛茸罡邽?.3%該工作面的瓦斯涌出量為44.5m3/min，在回采期間也采取了一些措施：增加風量、減小本煤層的抽放半徑、老塘側(cè)通面用遮擋彩條布、降低煤機運行速度等等。但還是無濟于事，最終由于老塘冒落的矸石與錨桿摩擦產(chǎn)生火花點燃了老塘中濃度高達20%的瓦斯發(fā)生了“12.22”瓦斯燃燒事故。工作面被迫長時間的封閉。

事后，進行了分析主要存在問題：一是未開采解放層；二是工作面仰采；三是煤層透氣性差。接著帶著問題咨詢、請教了有關專家教授和有經(jīng)驗的工程技術人員，最終引用高位巷布孔抽放。高位巷有三種抽放形式：一是在本煤層的下部或上部巖層中開掘抽采瓦斯專用巷道，巷道長度與煤層開采范圍長度巷道基本相同，在抽采瓦斯專用巷道內(nèi)每隔30m布置一個抽采鉆場；二是采用高位瓦斯專用巷道，在采煤工作面煤層頂板上方平行于回風巷道施工一條高位瓦斯巷，通過高位瓦斯巷抽采臨近煤層涌出的瓦斯；三是采用高位鉆孔抽采瓦斯，采煤工作面生產(chǎn)前，在采煤工作面的回風巷道內(nèi)每隔40-60m施工一個高位鉆場通過向工作面上方施工一組10-15個鉆孔，鉆孔成扇形布置，鉆場位于工作面上方20-30m范圍內(nèi)的裂隙帶內(nèi)，鉆孔長度為80-100m。對此三種方法進行了認真的比較，前兩種方法一是費用高，采用專用回風巷，要多打1000m巖巷每米成本大約為1500元，所需費用為150萬元；二是施工時間長，施工時間為10個月；最后采用第三種高位鉆場抽放法。具體方法為沿工作面的走向在回風巷的工作面一側(cè)，每隔50m布置一個鉆場，鉆場布置在煤層上方頂板中，分別向工作面布置16個鉆孔直徑為75mm，每個鉆孔長度分別為80-100m，終孔位置在工作面上方15-30m的冒落帶和裂隙帶內(nèi)。高位鉆場實施后，工作面的瓦斯?jié)舛让黠@降低，上臨近層的瓦斯大部分都通過該高位抽放孔而排出。工作面上隅角的瓦斯?jié)舛冉档偷搅?.5%以下，回風流的瓦斯?jié)舛纫恢痹?.3%左右，完全符合《規(guī)程》的要求，鉆孔內(nèi)抽放的瓦斯?jié)舛茸罡哌_78%，每個鉆場抽放純量為6-15m3/min，達到了預期的效果，保證了工作面的正常回采，該工作面已安全回采近一年，出煤量為25萬噸無瓦斯超限現(xiàn)象，取得了社會效益和經(jīng)濟效益，并受到了各級領導及專家們的認可。從此為我們下一步的瓦斯抽放工作奠定了基礎。

作者簡介：田榮華（1964，4-），男，漢族，江蘇姜堰人，中專文化，畢業(yè)于徐州煤炭工業(yè)學校86采煤，助理工程師，現(xiàn)任徐礦集團賽爾公司安監(jiān)部部長。