高瓦斯采煤工作面瓦斯综合抽采技术
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2020-05-10
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高瓦斯采煤工作面瓦斯综合抽采技术
王广建 , 徐燕凌 , 陈爱和
(皖北煤电集团公司 孟庄 煤矿 , 安徽 肖县 235200)
摘 要 :阐述了高瓦斯采煤工作面采用风巷上帮钻场埋管 、上隅角插管 、高位钻场吊管 、穿透钻孔
瓦斯抽采新技术应用和效果 。
关键词 :风巷上帮钻场埋管 ;上隅角插管 ;高位钻场吊管 ;穿透钻孔 ;瓦斯抽采新技术
中图分类号 :TD712
+
.62 文献标识码 :B 文章编号:1003 -496X(2010)02 -0028 -03
孟庄煤矿位于安徽省萧县境内, 突出矿井 , 实际
生产能力 40万 t/a, 目前开采的 Ⅳ
1
采区位于矿井
深部 , 上下界标高分别为 -450 m、760 m, 主采 3煤
层为突出危险煤层,地层产状变化不大,近似单斜构
造 , 倾角 10°～ 30°, 断裂构造相对发育 。 3煤可燃质
中的瓦斯含量为 0.60 ～ 10.427 6 cm
3
/g, 瓦斯压力
0.6 ～ 2.4 MPa。
1 工作面概况
Ⅳ 315 工作面位于 Ⅳ
1
采区南翼 , 上邻 Ⅳ 313采
空区 (2006年 4月采完 ), 上界标高 -551.1 m, 下界
标高 -617.2 m, 南至切眼, 北至巷保煤柱线 。 工作
面走向长约 698 m, 倾向宽 147 m;据勘探及工作面
掘进巷道揭露资料 , 本工作面 3 -1 煤层平均煤厚
2.0 m, 3 -2煤厚 0.5 ～ 1.0 m, 平均煤厚 0.6 m;煤
层赋存较稳定 , 煤层结构较简单 , 3 -1、3 -2煤之间
含一层夹矸 , 夹矸厚 0.2 ～ 1.0 m, 平均厚 0.5 m, 平
均采高 2.6 m, 开采方式为炮采 。 工作面初采时在
采用高位钻孔 、顺层钻孔 、上隅角埋管抽采瓦斯综合
治理措施情况下 , 工作面瓦斯总涌出量 20 m
3
/min,
回风流瓦斯浓度 0.80%, 上隅角瓦斯浓度 0.96%。
特别在工作面过钻场期间 , 钻场内瓦斯时常处于超
限状态 , 严重制约生产 , 威胁安全 。根据采空区瓦斯
流场及岩石移动规律 , 在原有抽放方法基础上 , 增设
了风巷上帮钻场埋管 、上隅角插管 、钻场吊管 、钻场
穿透钻孔瓦斯抽采新技术 , 取得较好效果 。
2 技术原理与设计施工
2.1 技术原理
2.1.1 风巷上帮钻场埋管及插管瓦斯抽采技术
由于瓦斯密度比空气密度小,瓦斯会上浮漂移 ,
并随着工作面扩散风集中涌向工作面上隅角 , 造成
工作面上隅角和回风流中瓦斯浓度较高 , 易于积聚,
仅靠增加工作面配风量降低上隅角和回风巷的瓦斯
浓度十分困难 , 为了改变上隅角瓦斯流场 , 在风巷上
帮沿煤层倾向施工钻场 , 在钻场的最高处埋设一个
横花管 , 随着工作面的推进 , 钻场进入采空区 , 上隅
角高浓度瓦斯积聚在钻场内 , 利用抽放负压通过花
管把钻场内瓦斯抽出,对上隅角瓦斯起拉动作用 , 从
而减少上隅角瓦斯涌出量, 为了保证钻场与钻场之
间连续抽放,在钻场与钻场之间施工抽放联络钻孔,
通过多通与抽放干管合茬抽放;上隅角局部积聚高
瓦斯点利用插管与抽放管路连接把瓦斯抽出 , 确保
上隅角无超限点 , 降低了上隅角瓦斯涌出量 , 确保采
煤工作面的安全生产。
2.1.2 高位钻场穿透钻孔及吊管瓦斯抽采技术
为了提高高位钻场钻 孔利用率, 高位钻场按
25°上坡施工 5 m后 , 再施工 5 m平台 ,整个钻场深
度已超过扩散通风距离 , 钻场即将进入工作面上方
时, 钻场无法使用导风筒导风 , 造成钻场内积聚高浓
度瓦斯无法处理 , 给安全带来一定威胁 。为了有效
解决钻场内部瓦斯 , 高位钻场之间施工穿透钻孔及
在钻场顶部吊管 , 待钻场接近工作面时与抽放管路
合茬抽放 , 利用抽放负压把高浓度瓦斯抽出 , 有效解
决了钻场内瓦斯积聚问题 。
2.2 设计施工
2.2.1 风巷上帮钻场埋管瓦斯抽采技术
在风巷上帮切顶线外 3 m沿煤层顶板施工规格
宽 ×高 ×深 =2 m×2 m×5 m钻场, 随着工作面回
采, 循环施工钻场, 钻场间距 6 m。 钻场采用单体液
压支柱配合半圆木支护 , 刚性风筒导风 , 钻场施工好
后, 首先钻场与钻场之间 , 施工 6个联络钻孔, 孔径
65 mm, 钻 孔 成扇 形布置 , 在 每个钻孔内下 63.5
mPVC套管 , 套管长度不低于 6 m, 并用聚氨酯封孔,
·28·
煤 矿 安 全 (Total424)
技术经验
DOI :10.13347/j .cnki .mkaq.2010.02.019
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