采煤工作面上隅角瓦斯抽采鉆孔布置研究

邢耀軍

摘 要：近年來，隨著煤礦開采深度強度的增加，對礦井瓦斯抽采工藝要求越來越高，合理地設計采煤工作面的鉆孔，方位、角度、長度都會影響礦井瓦斯抽采效果?；诖耍恼轮饕獙ΜF采用的鉆孔布置方法存在的缺陷進行了分析，并對斜向布孔進行了研究。

關鍵詞：瓦斯；抽采鉆孔；鉆孔布置孔；有效作用范圍

隨著礦井生產規模的擴大和采掘向深部發展，瓦斯災害日益嚴重，且抽采愈加困難，如何解決高位鉆孔抽放同等施工條件下盡可能多抽采瓦斯問題，提高抽放效率，成為當前瓦斯抽放技術的一道難題。因此，在鉆孔布置方法上應采取措施加以改進，經數據收集對比，對某礦一采煤工作面抽采巷施工的高位抽采鉆孔進行數據分析與研究，確定瓦斯抽采鉆孔斜度，提升瓦斯抽采率，有著重要意義。

據研究表明，煤層受采動影響后，煤層上覆巖層內將次生出兩大類裂隙構造：一類是煤層上覆巖層中的離層裂隙構造；即指隨著上覆巖層的下沉，在不同的巖性地層之間所形成的沿層間裂隙，是各巖層的巖性和厚度不同所引起的，使得各巖層之間出現下沉不同步的現象；另一類是煤層上覆巖層內豎向的破斷裂隙構造，即是指隨著各個巖層下沉破斷程度的不同，所形成的豎向裂隙構造，是巖層在受拉剪應力作用時超過巖層自身強度所造成的。因此，在采空區的煤層上覆巖層中，由下向上會依次形成冒落帶、裂隙帶和彎曲下沉帶。在冒落過程中，因上覆巖層中各巖層的斷塊長度不同以及周圍煤壁的支撐作用，在一定程度往往會使得上下位巖層的離層裂隙系統仍存在。因此，在采空區中部的裂隙構造被壓實后，就會在上覆巖層的四周關鍵層下部范圍內生出一個橫向貫通的采動裂隙發育區，可見這一發育區域將成為采動區內瓦斯運移的主要通道，即是采動區瓦斯積聚的主要場所。高位鉆孔抽采，就是針對此區域的瓦斯進行抽采。據本礦實際考察，高位裂隙帶在28-33米之間。

一、傳統布孔方法的做法及缺陷

（一）傳統布孔方法

采煤工作面日推進度5米，在采煤工作面抽采巷布置的垂直裂隙帶抽采鉆孔，孔間距10米，開孔直徑94mm，終孔直徑75mm，鉆孔長度60米，方位角垂直煤壁，終孔點垂直煤層高度33米，如圖1所示：

（二）傳統布孔方法的缺陷

傳統布置方法鉆孔一般在工作面切眼前15米左右瓦斯濃度從3%開始增長，流量也逐步加大，距工作面切眼5米左右濃度最大達到85%，隨后衰減到9%左右，鉆孔在工作面切眼過后5米左右，流量達到最大，達0.861m?/min，從抽采效果分析，鉆孔有效作用范圍在工作面切眼推進前15米至推過后10米共25米左右，作用范圍較窄。

二、斜向瓦斯抽采鉆孔

（一）偏向采空區角度大小的確定

在采煤工作面抽采巷布置的斜向裂隙帶抽采鉆孔，孔間距10米，開孔直徑94mm，終孔直徑75mm，鉆孔長度70米，方位角與巷道中心線成70度夾角，終孔點垂直煤層高度33米。

（二）斜向抽采鉆孔抽采數據分析

斜向鉆孔布置方法鉆孔一般在工作面切眼前35米左右瓦斯濃度從3%開始增長，流量也逐步加大，距工作面切眼10米左右濃度最大達到82%，隨后在工作面切眼推過10米后衰減到8%左右，鉆孔在工作面切眼通過前10米左右，流量就達到0.859m?/min，從抽采效果分析，鉆孔有效作用范圍在工作面切眼推進前35米至推過后10米共45米左右，作用范圍較寬。

三、結語

總而言之，為實現煤礦安全生產，采礦企業在瓦斯抽采管理過程中，應對高位抽采鉆孔的布置進行多方探索，合理布置鉆孔，進一步提高鉆孔單孔利用率，整體提高礦井的抽采效率。因此，采礦企業應根據所采煤層冒落帶裂隙帶位置，適當調整高位鉆孔施工偏向角度，是提高單孔抽采效果必不可少的步驟。

參考文獻：

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