頂板高抽鉆孔抽采瓦斯的應用

馬贊　張壘　徐書榮

摘 要：為了解決青龍煤礦采空區及鄰近煤層瓦斯的涌入而造成的工作面上隅角瓦斯超限的問題，提出了運用頂板走向高位鉆孔瓦斯技術，對該礦21604采空區及鄰近煤層瓦斯進行抽采，進而解決上隅角瓦斯超限的問題。結合礦井具體情況，得出了合理的高位鉆孔參數，為該礦在此煤層開采過程中解決瓦斯超限問題積累了經驗，同時也為礦井開采其它相鄰煤層治理瓦斯提供參考依據。

關鍵詞：瓦斯抽采 上隅角瓦斯超限 瓦斯技術 高抽鉆孔

中圖分類號：TD712 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（c）-0076-02

隨著煤礦開采深度增加，瓦斯涌出量不斷增大，治理瓦斯的技術不斷更新，瓦斯抽采逐步成為治理瓦斯首選途徑，針對兗礦貴州能化有限公司青龍煤礦21604采煤工作面，在開采過程中常出現上隅角、回風瓦斯超限，為此采用頂板走向高抽鉆孔抽采采空區裂隙帶瓦斯的技術，從而解決上隅角和回風流瓦斯超限問題。并對治理來自于采空區、上部圍巖或鄰近層工作面的瓦斯效果顯著。

1 礦井概況

青龍煤礦核定生產能力120萬t/a，生產格局為“2采8掘”，2個采面均為綜采工作面，采用走向長壁后退式采煤方法。青龍煤礦為高瓦斯突出礦井，絕對瓦斯涌出量165.56 m3/min，相對瓦斯涌出量80.65 m3/t，井田范圍內可采煤煤層從上到下依次為16、17、18三層煤煤層均為可抽采煤層。青龍煤礦于2011年開始推廣應用鉆孔抽采采空區裂隙帶瓦斯技術解決采煤工作面上隅角、工作面及回風瓦斯超限問題。先后在11607、11611、11802綜采工作面應用頂板仰角鉆孔抽采瓦斯技術治理上隅角瓦斯，取得了一定的技術經濟效果。但由于受仰角鉆孔利用率低和塌孔等因素的影響，瓦斯治理問題沒有從根本上得到解決。特別是11611工作面，由于巷道頂板壓力大，造成由巷幫煤壁開孔的鉆孔封孔漏氣、塌孔、錯位，加上孔內水大，嚴重影響抽采效果，因此在開采區二采深部21604綜采工作面時采用了鉆孔利用率高、效果好的頂板巖層高抽鉆場走向高抽鉆孔抽采技術。

二采區深部21604采面為16煤層工作面，為走向長壁后退式采面法，走向長度為1500 m，傾向長182 m，采高3 m，煤層傾角14°，噸煤原始瓦斯含量為45 m?/t，工作面最大絕對瓦斯涌量95 m3/min，采用上行U型通風，工作面風量為1840 m3/min。

2 抽采方法選擇及布置

根據礦壓理論及工程類比我礦其他工作面高抽鉆場布置經驗，16#煤層頂板裂隙帶發育高度采高的8～24倍，高濃度瓦斯主要積聚在工作面上部24～72 m范圍內，綜放采煤工作面覆巖采動裂隙帶內聚積著來自鄰近層及本煤層的瓦斯，鉆孔布置應與此適應。設計采用高抽鉆場走向高抽孔抽采瓦斯，鉆場布置在回風巷側，距煤層頂板垂高10 m，共設計鉆孔十二個，終孔布置為上下兩排，分別考察不同鉆孔終孔不同位置，不同高度的抽采效果，鉆孔布置見圖1。

高抽鉆場穿煤巖層施工到巷道頂板10 m，鉆機選用ZDYLF-4000S型，鉆孔最深可施工長度200 m。該工作面共布置11個鉆場，鉆場間距160 m，每個鉆場12個孔，孔長180 m，終孔孔徑Φ113 mm。

3 抽采效果分析

根據第十組高抽鉆孔施工情況，由于受到鉆孔塌孔、孔內水大、封孔漏氣、個別鉆孔施工不到位及現場施工不定向因素，對以下4個效果好的鉆孔進行分析。如下圖所示。

從以上兩圖可以看出，三條曲線在里程60 m左右都是呈現增大的趨勢，然后經過一個穩定期，在里程140 m左右呈現下降趨勢，4#鉆孔濃度、純流量均大于9#和10#鉆孔濃度、純流量之和。位于上部的4#鉆孔效果要較好于位于下部的9#和10#鉆孔的效果。

同上，從這兩圖可以明顯看出，三條曲線在里程60 m左右都也是呈現增大的趨勢，然后經過一個穩定期，在里程140 m左右呈現下降趨勢，6#鉆孔濃度、純流量均大于12#鉆孔濃度、純流量?？梢缘贸?，位于上部的6#鉆孔效果要明顯好于位于下部的12#鉆孔的效果。

4 結語

研究表明，高抽鉆孔瓦斯技術，能有效地解決工作面上隅角瓦斯超限問題，降低回風流中瓦斯體積分數，并提高了工作面的推進速度，有效地保證了工作面的安全回采。青龍煤礦21604工作面最佳鉆孔參數終孔距頂板為46～58 m，位于上部的鉆孔抽采效果要明顯好于下部的鉆孔。因此，為了提高瓦斯治理效果，優化技術經濟效益應該減少鉆孔個數為6～8個，增大鉆孔孔徑，終孔布置高度為46～58 m。

參考文獻

[1] 中國煤炭工業勞動保護科學技術學會.瓦斯災害防治技術[M].北京：煤炭工業出版社，2007.

[2] 張鐵崗.礦井瓦斯綜合治理技術[M]. 北京：煤炭工業出版社，2001.

[3] 梁棟，周西華.回采工作面瓦斯運移規律的數值模擬[J].遼寧工程技術大學學報，1999，18（4）：337-341.endprint

摘 要：為了解決青龍煤礦采空區及鄰近煤層瓦斯的涌入而造成的工作面上隅角瓦斯超限的問題，提出了運用頂板走向高位鉆孔瓦斯技術，對該礦21604采空區及鄰近煤層瓦斯進行抽采，進而解決上隅角瓦斯超限的問題。結合礦井具體情況，得出了合理的高位鉆孔參數，為該礦在此煤層開采過程中解決瓦斯超限問題積累了經驗，同時也為礦井開采其它相鄰煤層治理瓦斯提供參考依據。

關鍵詞：瓦斯抽采 上隅角瓦斯超限 瓦斯技術 高抽鉆孔

中圖分類號：TD712 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（c）-0076-02

隨著煤礦開采深度增加，瓦斯涌出量不斷增大，治理瓦斯的技術不斷更新，瓦斯抽采逐步成為治理瓦斯首選途徑，針對兗礦貴州能化有限公司青龍煤礦21604采煤工作面，在開采過程中常出現上隅角、回風瓦斯超限，為此采用頂板走向高抽鉆孔抽采采空區裂隙帶瓦斯的技術，從而解決上隅角和回風流瓦斯超限問題。并對治理來自于采空區、上部圍巖或鄰近層工作面的瓦斯效果顯著。

1 礦井概況

青龍煤礦核定生產能力120萬t/a，生產格局為“2采8掘”，2個采面均為綜采工作面，采用走向長壁后退式采煤方法。青龍煤礦為高瓦斯突出礦井，絕對瓦斯涌出量165.56 m3/min，相對瓦斯涌出量80.65 m3/t，井田范圍內可采煤煤層從上到下依次為16、17、18三層煤煤層均為可抽采煤層。青龍煤礦于2011年開始推廣應用鉆孔抽采采空區裂隙帶瓦斯技術解決采煤工作面上隅角、工作面及回風瓦斯超限問題。先后在11607、11611、11802綜采工作面應用頂板仰角鉆孔抽采瓦斯技術治理上隅角瓦斯，取得了一定的技術經濟效果。但由于受仰角鉆孔利用率低和塌孔等因素的影響，瓦斯治理問題沒有從根本上得到解決。特別是11611工作面，由于巷道頂板壓力大，造成由巷幫煤壁開孔的鉆孔封孔漏氣、塌孔、錯位，加上孔內水大，嚴重影響抽采效果，因此在開采區二采深部21604綜采工作面時采用了鉆孔利用率高、效果好的頂板巖層高抽鉆場走向高抽鉆孔抽采技術。

二采區深部21604采面為16煤層工作面，為走向長壁后退式采面法，走向長度為1500 m，傾向長182 m，采高3 m，煤層傾角14°，噸煤原始瓦斯含量為45 m?/t，工作面最大絕對瓦斯涌量95 m3/min，采用上行U型通風，工作面風量為1840 m3/min。

2 抽采方法選擇及布置

根據礦壓理論及工程類比我礦其他工作面高抽鉆場布置經驗，16#煤層頂板裂隙帶發育高度采高的8～24倍，高濃度瓦斯主要積聚在工作面上部24～72 m范圍內，綜放采煤工作面覆巖采動裂隙帶內聚積著來自鄰近層及本煤層的瓦斯，鉆孔布置應與此適應。設計采用高抽鉆場走向高抽孔抽采瓦斯，鉆場布置在回風巷側，距煤層頂板垂高10 m，共設計鉆孔十二個，終孔布置為上下兩排，分別考察不同鉆孔終孔不同位置，不同高度的抽采效果，鉆孔布置見圖1。

高抽鉆場穿煤巖層施工到巷道頂板10 m，鉆機選用ZDYLF-4000S型，鉆孔最深可施工長度200 m。該工作面共布置11個鉆場，鉆場間距160 m，每個鉆場12個孔，孔長180 m，終孔孔徑Φ113 mm。

3 抽采效果分析

根據第十組高抽鉆孔施工情況，由于受到鉆孔塌孔、孔內水大、封孔漏氣、個別鉆孔施工不到位及現場施工不定向因素，對以下4個效果好的鉆孔進行分析。如下圖所示。

從以上兩圖可以看出，三條曲線在里程60 m左右都是呈現增大的趨勢，然后經過一個穩定期，在里程140 m左右呈現下降趨勢，4#鉆孔濃度、純流量均大于9#和10#鉆孔濃度、純流量之和。位于上部的4#鉆孔效果要較好于位于下部的9#和10#鉆孔的效果。

同上，從這兩圖可以明顯看出，三條曲線在里程60 m左右都也是呈現增大的趨勢，然后經過一個穩定期，在里程140 m左右呈現下降趨勢，6#鉆孔濃度、純流量均大于12#鉆孔濃度、純流量。可以得出，位于上部的6#鉆孔效果要明顯好于位于下部的12#鉆孔的效果。

4 結語

研究表明，高抽鉆孔瓦斯技術，能有效地解決工作面上隅角瓦斯超限問題，降低回風流中瓦斯體積分數，并提高了工作面的推進速度，有效地保證了工作面的安全回采。青龍煤礦21604工作面最佳鉆孔參數終孔距頂板為46～58 m，位于上部的鉆孔抽采效果要明顯好于下部的鉆孔。因此，為了提高瓦斯治理效果，優化技術經濟效益應該減少鉆孔個數為6～8個，增大鉆孔孔徑，終孔布置高度為46～58 m。

參考文獻

[1] 中國煤炭工業勞動保護科學技術學會.瓦斯災害防治技術[M].北京：煤炭工業出版社，2007.

[2] 張鐵崗.礦井瓦斯綜合治理技術[M]. 北京：煤炭工業出版社，2001.

[3] 梁棟，周西華.回采工作面瓦斯運移規律的數值模擬[J].遼寧工程技術大學學報，1999，18（4）：337-341.endprint

摘 要：為了解決青龍煤礦采空區及鄰近煤層瓦斯的涌入而造成的工作面上隅角瓦斯超限的問題，提出了運用頂板走向高位鉆孔瓦斯技術，對該礦21604采空區及鄰近煤層瓦斯進行抽采，進而解決上隅角瓦斯超限的問題。結合礦井具體情況，得出了合理的高位鉆孔參數，為該礦在此煤層開采過程中解決瓦斯超限問題積累了經驗，同時也為礦井開采其它相鄰煤層治理瓦斯提供參考依據。

關鍵詞：瓦斯抽采 上隅角瓦斯超限 瓦斯技術 高抽鉆孔

中圖分類號：TD712 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（c）-0076-02

隨著煤礦開采深度增加，瓦斯涌出量不斷增大，治理瓦斯的技術不斷更新，瓦斯抽采逐步成為治理瓦斯首選途徑，針對兗礦貴州能化有限公司青龍煤礦21604采煤工作面，在開采過程中常出現上隅角、回風瓦斯超限，為此采用頂板走向高抽鉆孔抽采采空區裂隙帶瓦斯的技術，從而解決上隅角和回風流瓦斯超限問題。并對治理來自于采空區、上部圍巖或鄰近層工作面的瓦斯效果顯著。

1 礦井概況

青龍煤礦核定生產能力120萬t/a，生產格局為“2采8掘”，2個采面均為綜采工作面，采用走向長壁后退式采煤方法。青龍煤礦為高瓦斯突出礦井，絕對瓦斯涌出量165.56 m3/min，相對瓦斯涌出量80.65 m3/t，井田范圍內可采煤煤層從上到下依次為16、17、18三層煤煤層均為可抽采煤層。青龍煤礦于2011年開始推廣應用鉆孔抽采采空區裂隙帶瓦斯技術解決采煤工作面上隅角、工作面及回風瓦斯超限問題。先后在11607、11611、11802綜采工作面應用頂板仰角鉆孔抽采瓦斯技術治理上隅角瓦斯，取得了一定的技術經濟效果。但由于受仰角鉆孔利用率低和塌孔等因素的影響，瓦斯治理問題沒有從根本上得到解決。特別是11611工作面，由于巷道頂板壓力大，造成由巷幫煤壁開孔的鉆孔封孔漏氣、塌孔、錯位，加上孔內水大，嚴重影響抽采效果，因此在開采區二采深部21604綜采工作面時采用了鉆孔利用率高、效果好的頂板巖層高抽鉆場走向高抽鉆孔抽采技術。

二采區深部21604采面為16煤層工作面，為走向長壁后退式采面法，走向長度為1500 m，傾向長182 m，采高3 m，煤層傾角14°，噸煤原始瓦斯含量為45 m?/t，工作面最大絕對瓦斯涌量95 m3/min，采用上行U型通風，工作面風量為1840 m3/min。

2 抽采方法選擇及布置

根據礦壓理論及工程類比我礦其他工作面高抽鉆場布置經驗，16#煤層頂板裂隙帶發育高度采高的8～24倍，高濃度瓦斯主要積聚在工作面上部24～72 m范圍內，綜放采煤工作面覆巖采動裂隙帶內聚積著來自鄰近層及本煤層的瓦斯，鉆孔布置應與此適應。設計采用高抽鉆場走向高抽孔抽采瓦斯，鉆場布置在回風巷側，距煤層頂板垂高10 m，共設計鉆孔十二個，終孔布置為上下兩排，分別考察不同鉆孔終孔不同位置，不同高度的抽采效果，鉆孔布置見圖1。

高抽鉆場穿煤巖層施工到巷道頂板10 m，鉆機選用ZDYLF-4000S型，鉆孔最深可施工長度200 m。該工作面共布置11個鉆場，鉆場間距160 m，每個鉆場12個孔，孔長180 m，終孔孔徑Φ113 mm。

3 抽采效果分析

根據第十組高抽鉆孔施工情況，由于受到鉆孔塌孔、孔內水大、封孔漏氣、個別鉆孔施工不到位及現場施工不定向因素，對以下4個效果好的鉆孔進行分析。如下圖所示。

從以上兩圖可以看出，三條曲線在里程60 m左右都是呈現增大的趨勢，然后經過一個穩定期，在里程140 m左右呈現下降趨勢，4#鉆孔濃度、純流量均大于9#和10#鉆孔濃度、純流量之和。位于上部的4#鉆孔效果要較好于位于下部的9#和10#鉆孔的效果。

同上，從這兩圖可以明顯看出，三條曲線在里程60 m左右都也是呈現增大的趨勢，然后經過一個穩定期，在里程140 m左右呈現下降趨勢，6#鉆孔濃度、純流量均大于12#鉆孔濃度、純流量?？梢缘贸?，位于上部的6#鉆孔效果要明顯好于位于下部的12#鉆孔的效果。

4 結語

研究表明，高抽鉆孔瓦斯技術，能有效地解決工作面上隅角瓦斯超限問題，降低回風流中瓦斯體積分數，并提高了工作面的推進速度，有效地保證了工作面的安全回采。青龍煤礦21604工作面最佳鉆孔參數終孔距頂板為46～58 m，位于上部的鉆孔抽采效果要明顯好于下部的鉆孔。因此，為了提高瓦斯治理效果，優化技術經濟效益應該減少鉆孔個數為6～8個，增大鉆孔孔徑，終孔布置高度為46～58 m。

參考文獻

[1] 中國煤炭工業勞動保護科學技術學會.瓦斯災害防治技術[M].北京：煤炭工業出版社，2007.

[2] 張鐵崗.礦井瓦斯綜合治理技術[M]. 北京：煤炭工業出版社，2001.

[3] 梁棟，周西華.回采工作面瓦斯運移規律的數值模擬[J].遼寧工程技術大學學報，1999，18（4）：337-341.endprint