發(fā)布時間：2019-08-26 12:51

【摘要】：以余吾煤業(yè)N1102綜放面為例,通過考察高位鉆場與千米鉆場兩種抽采方法下瓦斯純流量、瓦斯?jié)舛�、抽采總純量與工作面累積日進尺的關(guān)系,得出千米鉆場抽采純量僅為高位鉆場的一半,分析其原因,并提出了改進打鉆設(shè)備及封孔工藝、采用注水法結(jié)合UDEC數(shù)值模擬法準(zhǔn)確確定裂隙帶高度、在單個千米鉆孔內(nèi)開出多條分支、提高抽采負(fù)壓等優(yōu)化方法。
【圖文】：

圖３兩種鉆孔瓦斯抽采純量對比圖圖４兩種鉆孔瓦斯抽采濃度對比圖圖５兩種鉆孔抽采總量與日產(chǎn)量關(guān)系圖由圖３、圖４和圖５可以得出：（１）在回采工作面開始回采的初期，采空區(qū)上方的頂板沒有完全垮落，導(dǎo)致此段裂隙帶發(fā)育不充分，瓦斯向上運移的裂隙通道未完全形成，高位鉆孔和千米鉆孔的瓦斯?jié)舛群屯咚钩槌隽烤^低。（２）隨著工作面的推進，經(jīng)過初次老頂來壓，采空區(qū)頂板塌冒完全，頂板裂隙通道充分發(fā)育，采空區(qū)瓦斯抽采量明顯增加，逐步超過工作面風(fēng)排瓦斯量，降低了工作面風(fēng)排瓦斯壓力。（３）回采工作面日進尺越大，日產(chǎn)量越高，采空區(qū)遺煤越多，對應(yīng)的采空區(qū)瓦斯涌出量越大，使得瓦斯抽采量也越大。當(dāng)其他條件一定時，工作面回采速度與采空區(qū)瓦斯涌出量呈正比關(guān)系。（４）由圖４可知，高位鉆場的抽采濃度總體上忽高忽低，沒有千米鉆場穩(wěn)定。千米鉆場控制區(qū)域較大，而高位鉆場則需要多次抽采銜接，在其抽采銜接過程中，靠近工作面的鉆場鉆孔高度已經(jīng)位于采空區(qū)上方的冒落帶，易與工作面形成串風(fēng)，致使高位鉆場整體抽采濃度不穩(wěn)定。（５）千米鉆孔單孔瓦斯抽采純量高于高位鉆孔，但是千米鉆場瓦斯抽采總純量還不到高位鉆場的一半。其原因為千米鉆孔的數(shù)量少，孔身長，鉆進過程中遇到軟煤或軟質(zhì)巖層時，容易塌孔，直接影響整體抽采效果；由于千米鉆孔大部分孔身位于采空區(qū)裂隙帶，故裂隙帶高度的確定很關(guān)鍵；千米鉆場的抽采負(fù)壓偏低，，平均為９ｋＰａ，不能抽出大量瓦斯。３．２兩種裂隙帶鉆孔的優(yōu)化措施針對兩種裂隙帶鉆孔的軟煤成孔難、終孔位置難確定和孔口抽采負(fù)壓低的問題提出相應(yīng)優(yōu)化措施：在軟煤鉆進時采用三棱鉆桿，并在鉆進過程采用下套管技術(shù)防止塌

圖３兩種鉆孔瓦斯抽采純量對比圖圖４兩種鉆孔瓦斯抽采濃度對比圖圖５兩種鉆孔抽采總量與日產(chǎn)量關(guān)系圖由圖３、圖４和圖５可以得出：（１）在回采工作面開始回采的初期，采空區(qū)上方的頂板沒有完全垮落，導(dǎo)致此段裂隙帶發(fā)育不充分，瓦斯向上運移的裂隙通道未完全形成，高位鉆孔和千米鉆孔的瓦斯?jié)舛群屯咚钩槌隽烤^低。（２）隨著工作面的推進，經(jīng)過初次老頂來壓，采空區(qū)頂板塌冒完全，頂板裂隙通道充分發(fā)育，采空區(qū)瓦斯抽采量明顯增加，逐步超過工作面風(fēng)排瓦斯量，降低了工作面風(fēng)排瓦斯壓力。（３）回采工作面日進尺越大，日產(chǎn)量越高，采空區(qū)遺煤越多，對應(yīng)的采空區(qū)瓦斯涌出量越大，使得瓦斯抽采量也越大。當(dāng)其他條件一定時，工作面回采速度與采空區(qū)瓦斯涌出量呈正比關(guān)系。（４）由圖４可知，高位鉆場的抽采濃度總體上忽高忽低，沒有千米鉆場穩(wěn)定。千米鉆場控制區(qū)域較大，而高位鉆場則需要多次抽采銜接，在其抽采銜接過程中，靠近工作面的鉆場鉆孔高度已經(jīng)位于采空區(qū)上方的冒落帶，易與工作面形成串風(fēng)，致使高位鉆場整體抽采濃度不穩(wěn)定。（５）千米鉆孔單孔瓦斯抽采純量高于高位鉆孔，但是千米鉆場瓦斯抽采總純量還不到高位鉆場的一半。其原因為千米鉆孔的數(shù)量少，孔身長，鉆進過程中遇到軟煤或軟質(zhì)巖層時，容易塌孔，直接影響整體抽采效果；由于千米鉆孔大部分孔身位于采空區(qū)裂隙帶，故裂隙帶高度的確定很關(guān)鍵；千米鉆場的抽采負(fù)壓偏低，平均為９ｋＰａ，不能抽出大量瓦斯。３．２兩種裂隙帶鉆孔的優(yōu)化措施針對兩種裂隙帶鉆孔的軟煤成孔難、終孔位置難確定和孔口抽采負(fù)壓低的問題提出相應(yīng)優(yōu)化措施：在軟煤鉆進時采用三棱鉆桿，并在鉆進過程采用下套管技術(shù)防止塌
【作者單位】： 中國礦業(yè)大學(xué)(北京)資源與安全工程學(xué)院;中國礦業(yè)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與測繪工程學(xué)院;潞安集團余吾煤業(yè)有限責(zé)任公司;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(51274205)
【分類號】：TD712.6

【參考文獻】

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【共引文獻】

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【二級參考文獻】

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本文編號：2529309