大直徑鉆孔治理綜采工作面上隅角瓦斯應(yīng)用研究

李嘵星

摘 要：大直徑鉆孔的施工技術(shù)極其復(fù)雜，而且工程造價(jià)比較大，所以，在大直徑鉆孔的工程實(shí)施時(shí)，應(yīng)該選擇相應(yīng)的施工技術(shù)，對(duì)其施工程序進(jìn)行深刻的分析，最后在進(jìn)行施工。所以本文主要針對(duì)大直徑鉆孔治理綜采工作面上隅角瓦斯應(yīng)用展開(kāi)了具體的分析。

關(guān)鍵詞：大直徑鉆孔;治理;綜采工作面;上隅角瓦斯

進(jìn)一步分析綜采工作面上隅角瓦斯運(yùn)動(dòng)和移動(dòng)的基本規(guī)律，具有針對(duì)性的通過(guò)本煤層的預(yù)抽、高危鉆場(chǎng)裂縫帶的抽采、埋管的抽采等一些方式進(jìn)行瓦斯的抽采;布置一些低位瓦斯的排放巷、均壓平衡法等方式風(fēng)排瓦斯進(jìn)行有機(jī)結(jié)合的方法進(jìn)行上隅角瓦斯的治理，可以進(jìn)一步控制瓦斯的預(yù)警，進(jìn)而可以有效的避免瓦斯超限?；诖?，本文針對(duì)大直徑鉆孔治理綜采工作面上隅角瓦斯應(yīng)用進(jìn)行以下相關(guān)的分析和研究。

1 大直徑鉆孔的施工工藝

1.1 大直徑抽采鉆孔施工參數(shù)

大直徑鉆孔管徑為65cm，垂直于保護(hù)保護(hù)煤柱的進(jìn)一步施工，開(kāi)孔高度主要為110cm。具體的鉆孔參數(shù)見(jiàn)表1。

1.2 大直徑鉆孔互關(guān)安裝和封孔的方式

在鉆孔施工部分完成之后，可以利用鉆機(jī)起吊裝置在鉆孔內(nèi)安裝相應(yīng)的護(hù)管。安裝之前要牢記，需要將尖頭和第一節(jié)的護(hù)管進(jìn)行有效固定，然后不斷調(diào)整。在調(diào)整了護(hù)管整體的平整性之后，保證和鉆管能夠平行，并且著手安裝第一節(jié)的管路。一定要注意使得護(hù)管的連接頭保留在鉆孔的外部磨合下一節(jié)護(hù)管進(jìn)行依次的連接，通過(guò)鉆機(jī)推入鉆孔的內(nèi)部，然后循環(huán)，等到護(hù)管貫穿到整個(gè)大直徑的鉆孔之后再將尖頭卸下來(lái)，并且安裝賭片，進(jìn)一步完成護(hù)管的安裝工作。

鉆孔護(hù)管安裝完畢之后，一定要對(duì)鉆孔進(jìn)行及時(shí)的封孔工作，封空工作是非常重要的，在封孔時(shí)，通過(guò)注漿封孔作為封孔的主要操作方法，這是利用注漿泵提供的動(dòng)力，將相關(guān)的材料注入到鉆孔內(nèi)，主要用到了聚氨酯。同時(shí)對(duì)護(hù)管的參數(shù)有嚴(yán)格的要求，如表2護(hù)管的參數(shù)所示，按照相關(guān)的要求，對(duì)照一定的連接方式做好相關(guān)的封孔工作。

1.3 大直徑鉆孔尾抽效果分析

對(duì)于大直徑鉆孔尾抽的效果的分析，結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)照大直徑鉆孔的抽采量和上隅角瓦斯?jié)舛冉y(tǒng)計(jì)顯示出在井下移動(dòng)泵站借助大直徑鉆孔對(duì)工作面和采空區(qū)瓦斯開(kāi)展抽采工作時(shí)，瓦斯的抽采量與上隅角瓦斯?jié)舛戎g呈現(xiàn)著負(fù)相關(guān)。它的含義就是當(dāng)上隅角瓦斯?jié)舛瘸尸F(xiàn)減小的趨勢(shì)時(shí)，瓦斯抽采量就會(huì)升高。所以在數(shù)據(jù)觀測(cè)的期間平均瓦斯抽采純量穩(wěn)定在2.2m3/min，上隅角瓦斯?jié)舛纫欢ㄒ３衷?.25-0.43之間，上隅角的瓦斯?jié)舛炔趴赡軙?huì)得到有效的控制，保證工作面的正?；夭?但傳統(tǒng)的懸管抽采，上隅角瓦斯的濃度保證在0.3-0.6%之間。所以上隅角懸管抽采的方式通過(guò)大直徑鉆孔尾抽技術(shù)治理工作面采空區(qū)瓦斯，上隅角瓦斯?jié)舛纫簿蜁?huì)變得更為穩(wěn)定，而且可控的程度還會(huì)變得明顯增強(qiáng)，降幅最高能夠達(dá)到28.3%。

因?yàn)樵谑┕さ臅r(shí)候，實(shí)際情況會(huì)有所不同，所以大直徑鉆孔在施工過(guò)程中要結(jié)合實(shí)際情況，根據(jù)不同煤層和不同工作面瓦斯涌出的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)出不同的鉆孔施工距離，進(jìn)而可以有效的實(shí)現(xiàn)鉆孔差異化的基本設(shè)計(jì)理念。

2 上隅角瓦斯運(yùn)移的基本規(guī)律

經(jīng)過(guò)實(shí)踐的進(jìn)一步對(duì)比，并且展開(kāi)了優(yōu)化的篩選，最終可以確認(rèn)將“抽采為主，風(fēng)排為輔”的瓦斯基本治理手段。首先要結(jié)合實(shí)際，增強(qiáng)抽采工作。這樣能夠減少煤層的瓦斯含量，同時(shí)減少采空區(qū)瓦斯的含量和高頂裂縫帶瓦斯的濃度，這樣就能夠從根源降低工作面瓦斯的涌出量，減少危險(xiǎn)的發(fā)生。其次要對(duì)通風(fēng)的瓦斯做好有效管控，借助設(shè)定地位瓦斯的排放，向預(yù)留尾巷通風(fēng)以及均壓平衡等方式，提高采空區(qū)之間空氣的流暢度，這樣能夠直接抑制上隅角瓦斯的最終濃度，最終起到良好的控制效果。

2.1 綜采工作面瓦斯抽采技術(shù)

為了可以在根本上治理綜采工作面上隅角瓦斯的預(yù)警，在進(jìn)行綜采的過(guò)程中?？梢酝ㄟ^(guò)大直徑鉆孔的方式進(jìn)行施工，還要多種治理手段進(jìn)一步結(jié)合，使得綜采工作面瓦斯抽采可以更加順利的完成。

可以通過(guò)本煤層預(yù)抽、大直徑鉆孔打預(yù)設(shè)頂板裂縫帶鉆孔抽采、上隅角埋管抽采上隅角瓦斯的基本方式，可以有效降低工作面整體的瓦斯?jié)舛?，將一些高濃度的瓦斯和作業(yè)人員進(jìn)行有效的分離，進(jìn)一步改善施工的環(huán)境，進(jìn)而可以提升作業(yè)的安全性。

2.2 瓦斯排放巷

根據(jù)科學(xué)的數(shù)據(jù)研究顯示，幾何煤礦的實(shí)際地址、瓦斯賦存的基本條件，專用瓦斯排放巷設(shè)置在煤層頂板，有助于采空區(qū)瓦斯的進(jìn)一步治理。所以，在美康工作面距離回風(fēng)巷水平15m、距煤層頂板5m之處設(shè)置一條斷面，斷面的形狀為一個(gè)矩形，面積大約為6.76m2（2.6m×2.6m），支護(hù)整體的工作情況是以錨網(wǎng)支護(hù)的內(nèi)錯(cuò)巖石瓦斯排放巷貫穿了整個(gè)工作面，采取了垂直貫通的形式，調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)來(lái)直接控制上道的風(fēng)量，進(jìn)一步保障瓦排巷風(fēng)量能夠在可控制的范圍之內(nèi)，并且還要設(shè)計(jì)出專門(mén)的監(jiān)督和管理措施，進(jìn)而通過(guò)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)于頂板的管控、增強(qiáng)放煤的基本管理、控制風(fēng)量、密切的關(guān)注瓦斯?jié)舛鹊幕咀兓F(xiàn)象等，來(lái)進(jìn)一步控制上隅角瓦斯?jié)舛?，進(jìn)一步保障通風(fēng)系統(tǒng)的看基本穩(wěn)定性以及可靠性。

2.3 留設(shè)尾巷

因?yàn)槊禾抗ぷ髅婊仫L(fēng)巷和采區(qū)之間的放水巷之間可以相通，具備變Y型通風(fēng)的基本條件，而且可以有效的避免增掘?qū)Ｓ玫幕仫L(fēng)巷，所以，通過(guò)在回風(fēng)巷之間設(shè)置兩道永久的調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)，控制尾巷的基本風(fēng)向;在回采的期間緊緊跟隨著支架的后尾梁、緊貼采空區(qū)矸石用厚度為150mm的方木打設(shè)1.5m×1.5m的木垛，木垛之間的距離為1m，進(jìn)一步加強(qiáng)采空區(qū)回風(fēng)巷支護(hù)，盡最大可能要保障通風(fēng)巷的斷面，改造工作面的通風(fēng)方法、改變上隅角流場(chǎng)來(lái)進(jìn)一步控制上隅角瓦斯的濃度。

2.4 均壓法治理瓦斯

在整個(gè)工作面對(duì)瓦斯的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)顯示，采空區(qū)涌出的瓦斯量占總體瓦斯量的一半左右，其中采空區(qū)出現(xiàn)的瓦斯大部分都是因?yàn)椴煽諈^(qū)漏風(fēng)所導(dǎo)致的，從上隅角帶出，而且進(jìn)一步根據(jù)采空區(qū)涌出瓦斯受頂板垮落、周期來(lái)壓等一些因素的影響，有周期變化的可能性以及突發(fā)的可能性，控制的難度相對(duì)比較大。所以，進(jìn)一步把控采空區(qū)瓦斯的基本流向，不僅可以有效的把控工作面整體的瓦斯流出量，更加可以使得上隅角瓦斯?jié)舛鹊牟▌?dòng)起伏以及頻率在很大程度上會(huì)降低很多，進(jìn)而可以更加科學(xué)的控制瓦斯預(yù)警以及超限。

3 結(jié)束語(yǔ)

大直徑鉆孔技治理綜采工作面上隅角瓦斯的施工技術(shù)具備了安全可靠性、施工便利性、施工高速性、較高的經(jīng)濟(jì)效益等等巨大的優(yōu)點(diǎn)，具有市場(chǎng)推廣價(jià)值以及更加廣泛的應(yīng)用市場(chǎng)。大直徑鉆孔技術(shù)能夠在無(wú)形中拉動(dòng)鋼鐵行業(yè)、化工行業(yè)、建材行業(yè)等多個(gè)行業(yè)的發(fā)展。同時(shí)還能減少對(duì)于生態(tài)環(huán)境的污染，大直徑筒鉆孔術(shù)屬于綠色施工，對(duì)國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展有著積極的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]邵國(guó)安，鄒永洺.高瓦斯近距離煤層采空區(qū)卸壓瓦斯大直徑鉆孔抽采試驗(yàn)研究[J].煤礦安全，2020，51（09）：6-10.

[2]竇志明.綜采工作面瓦斯抽采技術(shù)應(yīng)用[J].能源技術(shù)與管理，2020，45（02）：33-34+37.

[3]賈進(jìn)章，郭建.大直徑抽采鉆孔在采空區(qū)瓦斯抽采中的應(yīng)用[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2020，39 （01）：1-5.