高瓦斯綜采放頂煤工作面鉆孔配套埋管抽放瓦斯技術研究與應用

閆天平

[摘 要]鉆孔配套埋管抽放瓦斯技術是把排放瓦斯的高位瓦斯巷道，置換成新的鉆孔和埋管抽放管路排放瓦斯的技術，從而取消高瓦斯綜放工作面高位瓦斯巖石巷道，達到減少投入，降低成本，緩解礦井采掘接續，實現安全高效生產的目的。

[關鍵詞]綜采工作面；鉆孔配套埋管抽放瓦斯

中圖分類號：TD712.62 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）46-0021-01

1 基本概況

陜西陜煤銅川礦業有限公司玉華煤礦主采侏羅紀4-2煤層，煤層平均厚度10m，煤層瓦斯含量為l.38～7.2m3/t，平均2.78m3/t；瓦斯絕對涌出量為14.90m3/min，相對涌出量為4.83m3/t，瓦斯含量具有隨埋藏深度增加而增大的總體趨勢。2403綜采放頂煤工作面位于二盤區，工作面里段120米平均煤厚（平均8m），掘進期間瓦斯涌出量（2m3/min）。結合相鄰的2405綜采放頂煤工作面回采實際情況，2403工作面正常回采期間預計瓦斯涌出量約15m3/min。

2 基本思路

采用鉆孔抽放煤層和頂板釋放的部分瓦斯，埋管管路抽放采空區上隅角的部分瓦斯，其余瓦斯從礦井通風系統排放。

3 高位鉆場頂板走向鉆孔設計簡要概況

2403回順高抽巷掘進至距切眼120m處停掘，施工高位鉆場1個，鉆場規格：長3.5m、寬4.0m、高3.5m。鉆場內布置3組21個頂板走向鉆孔（孔徑133mm），低位孔（1#--7#）、高位孔（8#--14#），下排孔（15#--21#），鉆孔沿工作面傾向方向控制到回順向下45.5米，終孔間距為7米，鉆孔呈交叉布置。

低位鉆孔終孔點，沿傾向平面上距工作面回順采煤幫0m～42m，終孔高度距4-2#煤頂板10m；高位鉆孔終孔點，沿傾向平面上距工作面回順采煤幫2.5m～45.5m，終孔高度距4-2#煤頂板30m；下排孔沿傾向平面上距工作面回順采煤幫3m～42m，與切眼右側巷幫打透。

下排孔孔深120m（誤差0--+4.6m），高位孔及低位孔孔深130米（誤差0--+5.3m），合計孔深2698.2m。

頂板走向鉆孔封孔要求：采用“兩堵一注”工藝封孔，封孔深度15米，孔口以里15米范圍內為φ900mmPVC實管，15米以里全程下φ75mmPVC篩管。

頂板走向鉆孔施工順序：自上而下，自左而右施工即先施工8#孔，最后施工21#孔（圖1）。

4 鉆孔瓦斯抽放情況

2403工作面安裝完于2017年5月3日—10日試生產，5月13日開始正常回采。工作面試生產期間，產量較小，鉆孔抽放瓦斯效果不明顯，單個鉆孔抽放混合流量為1.1—5.2m3/分，抽放瓦斯濃度為0—0.1%。21個鉆孔每天抽放瓦斯33—157m3，平均95m3。

從2017年5月13日開始，2403工作面組織兩班生產，日產量6000噸左右，生產趨于正常，產量增加，鉆孔抽放瓦斯量隨著煤層釋放瓦斯量的增加而增加。單孔抽放瓦斯平均濃度為1.2—1.3%，混合流量為22—23m3/分，折算抽放純瓦斯0.264—0.299m3/分。21個鉆孔每天抽放瓦斯380—430m3，比試生產期間每天多抽出瓦斯273—347m3，平均達到310m3。

2403工作面推采未掘高抽巷的120m范圍期間，工作面后落山瓦斯濃度在0.26—0.3%之間。工作面后落山和回風順槽瓦斯濃度均符合安全規定。

5 埋管瓦斯抽放情況

2017年5月、6月份監測分析表明：工作面生產正常，瓦斯涌出量穩定。鉆孔每天抽放純瓦斯6.95—33.8m3，平均20.37m3；埋管每天抽放純瓦斯389—572m3，平均480m3。埋管抽放瓦斯是鉆孔抽放瓦斯量的23.5倍。說明鉆孔埋管抽放瓦斯技術中，埋管抽放是非常重要的。

6 結論

至2017年6月30日，2403工作面已順利推過里段未施工高抽巷的120m范圍。從監測數據分析表明，鉆孔配套埋管抽放瓦斯技術基本滿足日產量6000噸、月產量18萬噸的綜采放頂煤工作面的瓦斯治理需要。礦井絕對瓦斯涌出量小于20m3/min的工作面在做好區域預抽、采前預抽的前提下，采用高低位頂板走向鉆孔+落山埋管抽采的瓦斯治理方式全面替代高抽巷抽采是完全可行的。

下一步需要解決的問題：改用高、低位頂板走向鉆孔替代高抽巷抽采采空區瓦斯的治理，直到最終取消采面高抽巷掘進。由于2403工作面頂煤厚度較薄，只有2.0-3.0m左右。頂煤厚度較大時，鉆孔配套埋管抽放瓦斯技術還尚需進一步驗證。endprint