低位高抽鉆孔瓦斯治理技術效果分析

摘 要：隨著我國人口的快速增長和環境不斷被破壞，淡水資源的匱乏已經導致了嚴重的用水危機，為了響應可持續發展的戰略號召，我國水資源研究人員在淡水的凈化方面做了許多研究，力求通過這些凈化淡水的方法使我國人民擺脫嚴重的用水緊張的境況，本文通過介紹脫鹽水超濾膜反滲透膜的凈水原理以及超濾膜的分類，分析其在進行生產過程中，將反滲透膜進行保護并將使用壽命有效延長的方法。

關鍵詞：脫鹽水超濾膜；反滲透膜；運行管理

高位鉆孔是孟津煤礦在工作面回采期間重要的瓦斯治理手段，有效解決了上隅角瓦斯涌出量大，威脅安全生產的問題。在回采期間，在采空區上部巖石垮落，生成瓦斯運移的通道，在采空區“三帶”中瓦斯向上運移積聚在裂隙帶中，將高位鉆孔布置在裂隙帶之中，可以有效抽采回采期間采空區中的瓦斯，解決瓦斯涌向上隅角的問題。為進一步優化鉆孔布置，找出鉆孔瓦斯參數隨工作面推進變化規律，對回采期間高位鉆孔瓦斯參數進行了考察分析。

1 工作面概況

12011工作面是礦井西區第一個采煤面，南側為廣場保安煤柱，東側和北側為采區煤柱，西側為未開采12021工作面。工作面軌道順槽長579m，膠帶順槽長577m，切眼長120m，可采長度513m；煤厚4.0m～10.4m，平均5.0m，煤層傾角2～10°，平均4°，可采儲量41.2萬t。在12011工作面順槽及底板巷掘進過程中采用井下直接法測定工作面煤層原始瓦斯含量12個，含量值在6.85～14.6m?/t之間，平均值為11.2m?/t，煤體堅固系數f值在0.12～0.46之間。12011工作面布置如圖1-1。

2 回采期間低位高抽鉆孔布置

每個鉆場內設計施工9個鉆孔，分三排布置在鉆場北幫，每排3個，控制工作面前方120m。鉆孔終孔位于二1煤層頂板40m位置，向膠帶順槽側偏移，同排終孔間距10m，控制到軌道順槽內側25m（參數表見表1），鉆孔布置如圖2-1。

3 鉆孔隨工作面推進抽采參數分析

本次考察4#鉆場的低位高抽孔，通過每日測量每個低位高抽孔（包括兩個鉆場低位高抽孔匯口）的流量、濃度，并記錄測量時間回采工作面與4#鉆場的距離。通過圖2-2 12011工作面4#低位高抽孔成孔圖可以計算每個鉆孔終孔與工作面的水平投影距離，這樣可以分析每一個鉆孔隨工作面推進流量濃度變化情況。4#鉆場1-8#（9#鉆孔漏氣）鉆孔流量、濃度、純流量變化曲線圖如下圖。

觀測期間，4#鉆場自切從96m-135m，1-3#孔距離工作面距離由21m左右推進至5m左右，4-6#孔從52.7m推進至32.5m左右，7-9#孔從85m推進至66m左右，隨工作面向前推進4#鉆場的高位鉆孔逐步進入到采動影響范圍內。

從4#鉆場高位孔的匯總流量濃度變化曲線可以看出隨著工作面向前推進，距離4#鉆場的距離越近，流量、濃度有明顯的增大，最大瓦斯濃度為14%（距切眼98.5m處），最大純流量1.07m?/min（距切眼98.5m處），4#鉆場距離127-122m的平均流量是135-128m的20.3倍。隨工作面的接近，4#鉆場的高位鉆孔受到采動的影響，導致采空區上部巖石移動變形，產生的裂隙與采空區上部裂隙導通，最終導致匯總管處流量濃度顯著增大。

從各個鉆孔流量濃度變化曲線可以看出，縱向比較來看同一排鉆孔（即終孔距離接近的鉆孔）1-3#孔瓦斯濃度明顯高于另外6個孔，特別是1#鉆孔在觀測期間平均濃度達到8%，是其它排鉆孔濃度的4-9倍，1-3#鉆孔純流量也表現出隨著工作面的靠近逐漸增大的趨勢。橫向鉆孔比較來看（即距離順槽距離接近的鉆孔），1#、4#、7#孔濃度、流量、純流量變化曲線表現出隨著工作面接近有增大趨勢，明顯比其同一排的鉆孔濃度大。這種情況說明遠離順槽的1#、4#、7#孔所處巖層比靠近順槽的鉆孔裂隙更發育，抽采效果較好。

作者簡介：

杜培超（1985?-），男，江蘇宿遷人，工程師，現在義馬煤業集團孟津煤礦防突部工作。