丁_5—6—21110采面瓦斯鉆孔布置與應用

張瑞超 王凱

摘要：基于丁5-6-21110工作面工程概況分析，研究其瓦斯含量，繼而探討工作面里段、中段和外段的鉆孔設計，介紹中間巷變坡全巖段和中間巷聯絡巷區域防突措施，通過設計和研究提高工作面瓦斯鉆孔質量，確保安全作業。

關鍵詞：高瓦斯 區域治理 鉆孔 防治措施 區域驗證

1 工程概況

丁5-6-21110工作面位于六礦丁一采區（二水平）下部，以深是丁5-6-21130采空區，以淺是丁5-6-21090采空區，東部是四六礦邊界，西部丁一下山保護煤柱。工作面走向長1628m，南北傾斜寬度210m，可采儲量156萬噸。外段500m分層開采，回采丁5煤層，平均厚度1.94m；里段丁5、丁6煤層合層，平均煤厚3.7m，地面標高210～310m，工作面標高-577～-512m，埋深782～877m。工作面設置三條巷道，機巷、風巷、中間巷里段、外段。其中中間巷外段700m與風巷中對中60m布置在丁5煤層，里段由里切眼向外600m開口，向上與機巷中對中60m布置在丁5-6煤層合層區域，中段與風巷中對中100m做底板抽采巷布置在丁6煤層底板9m位置，低抽巷設計380m。該工作面預計2014年2月份開始回采。

工作面為緩傾斜單斜構造，煤層傾角6～10°，一般8°左右，根據丁5-6-21110機、風巷、中間巷掘進期間揭露情況分析，工作面共揭露斷層12條，落差大于1.0m的斷層5條。落差從外到里為H=1.2m，H=1.5m，H=1.6～11m，H=2.7m，H=7m，其中H=1.6～11m，H=2.7m對回采工作有一定影響。

煤層頂板偽頂為黑色泥巖，厚度0～0.5m，平均0.25m。直接頂為灰色砂質泥巖和深灰色泥巖互層，厚度5.0～10.0m，平均7.5m，老頂為淺灰色中粒砂巖或細砂巖，厚度2.0～5.15m，平均3.8m，直接底為深灰色泥巖和淺灰色砂質泥巖互層，厚度2.0～12.0m，平均7.0m，老底為細粒砂巖，厚度2.0～6.0m，平均4.0m。

2 瓦斯含量分析

丁5-6-21110工作面以深的丁5-6-21130工作面里段瓦斯壓力0.8MPa，瓦斯含量4.63m3/t；丁5-6-21110工作面里段實測瓦斯含量為：2.75-3.15m3/t，綜合以上瓦斯參數，該工作面瓦斯壓力0.8MPa，瓦斯含量4.63m3/t。丁5-6-21110機巷掘進期間最大絕對瓦斯涌出量為2.6m3/min，風巷掘進期間最大絕對瓦斯涌出量為1.57m3/min，切眼掘進期間最大絕對瓦斯涌出量為2.43m3/min。根據礦井突出危險性區劃結果：丁組煤層-470m以下為突出危險區，所以該工作面按突出危險管理。

3 預抽回采區域煤層瓦斯鉆孔設計

3.1 工作面里段區域鉆孔布置方式

從丁5-6-21110工作面切眼向外600m范圍內，在機、風巷、中間巷里段布置本煤層鉆孔：風巷里段下幫布置下行鉆孔，鉆孔垂直煤壁，傾角與巷道頂板傾角一致，孔深不低于75m；控制到中間巷以下15m范圍；中間巷里段上幫布置上行鉆孔，鉆孔垂直煤壁，傾角與巷道頂板傾角一致，孔深不低于85m；機巷上幫布置上行鉆孔，鉆孔垂直煤壁，傾角與巷道頂板傾角一致，孔深不低于85m，中間巷與風巷鉆孔交叉不小于10m。并確保里、中、外區域不留空白帶。

在采面擴切眼前，在工作面切眼沿推進方向（風巷向下20m，機巷向上20m）布置孔深不少于60m的區域預抽鉆孔，孔間距3m。

3.2 工作面中段鉆孔布置方式

在丁5-6-21110工作面中間巷中段700-1080m布置一條走向長為380m的低抽巷，與風巷中對中100m，方位與丁5-6-21110機、風巷方位一致，在低抽巷向機、風巷方向施工孔深12-42m的穿層預抽鉆孔，平均孔深22m，每5m一組，每組11個孔，孔徑94mm。控制范圍與機、風巷鉆孔交叉不小于10m，且均勻布置于機、風巷區域鉆孔控制空白帶。穿層預抽鉆孔布置及相關參數參見圖1、表1：

圖1 丁5-6-21110工作面中段區域穿層預抽鉆孔布置平面圖

表1 穿層預抽鉆孔布置參數表

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3.3 工作面外段區域鉆孔布置方式

從丁5-6-21110工作面機、風巷、中間巷停采線外20m向里700m范圍內，布置本煤層鉆孔：風巷下幫布置下行鉆孔，鉆孔垂直煤壁，傾角與巷道頂板傾角一致，孔深不低于75m；控制到中間巷以下不少于15m范圍；中間巷下幫布置下行鉆孔，鉆孔垂直煤壁，傾角與巷道頂板傾角一致，孔深不低于75m；機巷上幫布置上行鉆孔，鉆孔垂直煤壁，傾角與巷道頂板傾角一致，孔深不低于85m，中間巷與機巷鉆孔交叉不小于10m。

3.4 中間巷變坡全巖段區域防突措施

丁5-6-21110工作面中間巷變坡全巖段，每5m施工一組穿層鉆孔（9個），且每組對應編碼鉆孔間距不大于5m，孔深以見丁5煤層頂板巖石0.5m為準，直徑94mm，控制范圍與機、風巷鉆孔交叉不小于10m，且均勻布置于機、風巷區域鉆孔控制空白帶，并進行封孔抽采。每組鉆孔角度根據巖柱厚度隨時調整。（鉆孔布置如圖2，參數見表2）

圖 2 變坡段穿層鉆孔布置示意圖

3.5 中間巷聯絡巷區域防突措施

丁5-6-21110工作面中間巷與低抽巷聯絡巷長度為40m，該區域設計2排共22個穿層鉆孔，鉆孔直徑94mm，孔深以見丁5煤層頂板巖石0.5m為準，控制范圍與機、風巷鉆孔交叉不小于10m，且均勻布置于聯絡巷上部機、風巷區域鉆孔控制空白帶，并進行封孔、聯網抽采。

4 結論

通過對抽采范圍鉆孔布置均勻程度、實測殘余瓦斯含量、可解析瓦斯含量、工作面預抽率、噸煤鉆孔量以及工作面風速和回風流瓦斯濃度的考察，各項指標均符合《煤礦瓦斯抽采達標暫行規定》的要求，判定丁5-6-21110回采工作面從切眼向外600m范圍內瓦斯抽采達標。

參考文獻：

[1]AQ 1026-2006.煤礦瓦斯抽采基本指標[S].2006.

[2]李海濤.采空區瓦斯抽放參數的優化[D].遼寧工程技術大學， 2005.

[3]蔡勇.高瓦斯回采工作面瓦斯治理實踐[J].煤炭技術，2009（04）.