以郑煤集团裴沟矿32003工作面为研究对象,针对工作面上隅角瓦斯超限问题,应用了采空区高位钻孔抽放技术。分析了高位钻孔抽放的原理,在理论分析和现场试验相结合的基础上,进行了抽放方法的参数优化。现场试验分析表明:在裴沟矿缓倾斜煤层中,高位钻孔布置在煤层底板以上6.5倍煤厚的高度上最为合理。实践表明,优化后抽放性能得到了改善,矿井安全水平得到了提升。
【高位钻孔瓦斯抽放技术】
高位钻孔瓦斯抽放是一种针对煤矿采空区瓦斯治理的有效方法,尤其适用于解决工作面上隅角瓦斯超限的问题。该技术通过在回风巷上方的煤层底板施打钻孔,抽取积聚在采空区顶部裂隙带的高浓度瓦斯,从而降低工作面的瓦斯浓度,保障矿井的安全运行。
【瓦斯抽放原理】
高位钻孔抽放的原理主要基于采空区顶板裂隙带的形成和瓦斯迁移规律。当煤炭开采后,采动压力会诱导煤层顶板产生裂隙,这些裂隙成为瓦斯流动的通道。通过在回风巷上方一定高度布置钻孔,可以利用这些裂隙将采空区内的瓦斯引至钻孔内,然后由抽放系统将其排出矿井,有效地减少工作面的瓦斯含量。
【参数优化】
在裴沟矿32003工作面的研究中,通过对高位钻孔位置、深度等参数的优化,找到了最佳的抽放方案。研究表明,高位钻孔布置在煤层底板以上6.5倍煤厚的高度上最能有效抽放瓦斯。这一发现是基于理论分析和现场试验的结合,表明了参数优化对于提高抽放性能的重要性。
【实践效果】
优化后的高位钻孔抽放系统显著改善了矿井的抽放性能,减少了上隅角瓦斯超限的次数,提升了矿井的安全水平。抽放量、抽采浓度和抽采负压等关键指标的改善,证明了参数优化的有效性,对于煤矿的安全生产具有重要意义。
【其他抽放方法比较】
除了高位钻孔抽放,还有上隅角埋管抽放、高抽巷抽放、穿层抽放和地面钻孔抽放等方法。这些方法各有优缺点,适用于不同的地质条件和开采情况。例如,上隅角埋管抽放适用于解决局部瓦斯问题,而穿层抽放则适用于大面积瓦斯治理。在32003工作面条件下,由于缺乏实施穿层钻孔的条件,高位钻孔抽放成为了首选。
【总结】
高位钻孔瓦斯抽放技术通过参数优化,如钻孔位置和深度,可以显著提高瓦斯抽放效率,降低工作面瓦斯浓度,确保煤矿安全生产。结合多种抽放方法的比较,可以为不同工作面提供定制化的瓦斯治理方案。未来,继续深入研究和优化瓦斯抽放参数,将进一步提升矿井的安全性和经济性。