發(fā)布時間：2020-07-15 17:30

【摘要】：針對陽煤一礦北丈八井采用偽傾斜后高抽巷治理綜放工作面初采期瓦斯涌出不均衡,由此造成的施工工期長、工程量大、成本高、采掘接替緊張的問題,在81102綜放工作面進(jìn)行了大直徑高位鉆孔代替?zhèn)蝺A斜后高抽巷的試驗,研究了兩者的抽采技術(shù)機(jī)理和抽采效果。結(jié)果表明:大直徑高位鉆孔能成功解決工作面初采期的瓦斯不均衡涌出和頻繁超限問題,工作面初采期間,回風(fēng)流瓦斯涌出相對平穩(wěn),未出現(xiàn)瓦斯涌出峰值;瓦斯抽采量穩(wěn)定上升,最終達(dá)到26.97m3/min。認(rèn)為用大直徑高位鉆孔代替?zhèn)蝺A斜后高抽巷是可行的。
【圖文】：

垮落，造成了２次不穩(wěn)定涌出高峰。８１００２工作面初采期瓦斯涌出特征如圖１所示。從圖１可以看出：（１）從工作面開始回采到推進(jìn)距開切巷１０ｍ以內(nèi)，由于直接頂尚未斷裂，鄰近的含瓦斯圍巖和煤層尚未卸壓，工作面瓦斯主要來源于割煤、放頂煤產(chǎn)生的瓦斯。瓦斯涌出量比較穩(wěn)定，為３．７５ｍ３／ｍｉｎ；隨著工作面的推進(jìn)，當(dāng)工作面距切巷１０ｍ以后時，隨著直接頂逐漸冒落，含瓦斯的上鄰近煤巖層逐漸卸壓，瓦斯涌出量逐漸增大。當(dāng)工作面距切巷１７ｍ時，瓦斯涌出量增大到圖１８１００２工作面初采期瓦斯涌出特征１４．３４ｍ３／ｍｉｎ，工作面瓦斯涌出出現(xiàn)第１次高峰，工作面瓦斯開始頻繁超限。（２）在工作面距切巷２４～３４ｍ左右時，上覆１３＃煤層卸壓，大量卸壓瓦斯涌向回采工作面，工作面瓦斯涌出出現(xiàn)第２次高峰，為初采期瓦斯涌出量最大值，達(dá)到２８．７６ｍ３／ｍｉｎ。同時，走向高抽巷開始抽出瓦斯，瓦斯抽采量為１４．６６ｍ３／ｍｉｎ。（３）當(dāng)工作面推進(jìn)到距切巷３４ｍ時，走向高抽巷得到充分卸壓，抽出大量瓦斯，抽采量達(dá)到３１．８ｍ３／ｍｉｎ，風(fēng)排瓦斯量降為２２．４７ｍ３／ｍｉｎ。此后，由于走向高抽巷的作用，工作面瓦斯涌出量迅速下降，風(fēng)排瓦斯量逐漸降低到１０ｍ３／ｍｉｎ左右。瓦斯超限問題得到緩解，工作面安全有了保障。３偽傾斜后高抽巷治理綜放工作面初采期瓦斯涌出存在的問題針對８１００２工作面出現(xiàn)的問題，陽煤集團(tuán)采用偽傾斜后高抽巷配合走向高抽巷治理１５＃煤層綜放工作面初采期瓦斯不穩(wěn)定涌出問題。以８９０２工作面為例，該

偽傾斜后高抽巷的布置，抽采了大量近距離鄰近層的卸壓瓦斯，這一階段抽放純量增加至１７．６１ｍ３／ｍｉｎ，風(fēng)排瓦斯量相應(yīng)增加，并未出現(xiàn)像８１００２工作面開采初期瓦斯涌出大幅度變化的情況（見圖１），風(fēng)排瓦斯量平均１１．４０ｍ３／ｍｉｎ，瓦斯超限次數(shù)大幅減少；工作面推進(jìn)至３４ｍ時，老頂初次來壓，卸壓帶高度達(dá)到走向高抽巷，抽放純量增加至２３．０４ｍ３／ｍｉｎ，此時工作面風(fēng)排瓦斯量平均為９．６１ｍ３／ｍｉｎ。圖２８９０２工作面初采期瓦斯涌出特征偽傾斜后高抽巷雖然成功解決了綜放工作面初采期瓦斯不穩(wěn)定涌出問題，但由于偽傾斜后高抽巷是在巖巷中掘進(jìn)，生產(chǎn)工藝復(fù)雜、工期長、成本高、容易造成采掘銜接緊張等問題，影響礦井的安全生產(chǎn)。４大直徑高位鉆孔布置針對偽傾斜后高抽巷的弊端，提出了采用大直徑高位鉆孔替代偽傾斜后高抽巷的試驗。試驗在１５＃煤層的８１１０２工作面進(jìn)行。該工作面與８９０２工作面相似，煤層平均煤厚６．６５ｍ，工作面走向長為１１６６ｍ，傾向長２４０．５ｍ。采用綜采放頂煤采煤法，全部垮落法管理頂板。共布置進(jìn)風(fēng)巷、回風(fēng)巷、內(nèi)錯尾巷、走向高抽巷４條巷道。內(nèi)錯尾巷距回風(fēng)巷１５ｍ處平行回風(fēng)巷布置；走向高抽巷前３４６ｍ布置在工作面上方距１５＃煤層４３．５ｍ的１２＃煤層中，后７４５ｍ布置在距１５＃煤層３５．８ｍ的１３＃煤層中，水平方向距工作面回風(fēng)巷３０ｍ。為了治理初采期鄰近層卸壓瓦斯不均衡的涌向回采工作面，造成工作面瓦斯超限事故，在距８１１０２工作面回風(fēng)巷３０ｍ處的切眼巷內(nèi)，即走向高抽巷正下方的煤幫鉆場，向工作

現(xiàn)第２次瓦斯涌出高峰，但由于大直徑高位鉆孔的布置，抽采了大量近距離鄰近層卸壓瓦斯，這一階段抽放純量增加至２０．５２ｍ３／ｍｉｎ，風(fēng)排瓦斯量相應(yīng)增大，沒有出現(xiàn)像８１００２工作面開采初期瓦斯涌出大幅度變化的情況（見圖１），風(fēng)排瓦斯量平均１２．１９ｍ３／ｍｉｎ，瓦斯超限次數(shù)大幅減少；工作面推進(jìn)至３４ｍ時，老頂初次來壓，卸壓帶高度達(dá)到走向高抽巷，抽放純量增加至２６．９７ｍ３／ｍｉｎ，此時工作面風(fēng)排瓦斯量平均為１０．２６ｍ３／ｍｉｎ。圖４８１１０２工作面初采期瓦斯涌出特征通過對比分析８１１０２工作面和８９０２工作面回采期間瓦斯涌出規(guī)律可以看出：由于大直徑高位鉆孔的連通，在８１１０２工作面初采期間，工作面風(fēng)排瓦斯量相對平穩(wěn)，平均１２．１９ｍ３／ｍｉｎ，抽采瓦斯量穩(wěn)定上升，最終達(dá)到２６．９７ｍ３／ｍｉｎ；８９０２工作面初采期間，工作面風(fēng)排瓦斯量平均１１．４０ｍ３／ｍｉｎ，抽采瓦斯量為２３．０４ｍ３／ｍｉｎ。由此可以得出，采用大直徑高位鉆孔與高抽巷溝通聯(lián)抽工作面開采初期鄰近層泄壓瓦斯的方法能夠替代高抽巷的偽斜巷道達(dá)到同樣的效果，同時還具有工期短、成本低、施工簡單、靈活性強(qiáng)等偽傾斜后高抽巷不具備的優(yōu)點(diǎn)。６結(jié)語大直徑高位鉆孔克服了偽傾斜后高抽巷施工工程量大、工期長、成本高、采掘銜接緊張的問題，同時很好地解決了綜放工作面初采期鄰近層卸壓瓦斯的不均衡涌出，有效地防止了工作面由于鄰近層瓦斯的不均衡涌出造成的瓦斯超限事故，保證了礦井的安全生產(chǎn)。由于大直徑高位鉆孔在瓦斯防治工程費(fèi)用和施工工期上的相對優(yōu)越性，在抽放工藝

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本文編號：2756803