為了解決低位抽采巷巷道施工成本高、施工周期長(zhǎng)的問(wèn)題,在程莊煤礦15306綜放工作面開(kāi)展了以低位長(zhǎng)距離鉆孔代替低位抽采巷的試驗(yàn)。根據(jù)礦井頂?shù)装鍘r性賦存基本情況,利用經(jīng)驗(yàn)公式確定了定向長(zhǎng)距離鉆孔的垂直間距為11～49 m,距離回風(fēng)順槽的最大水平距離為57 m;采用ZDY6000L大功率鉆機(jī)復(fù)合鉆進(jìn)工藝,利用電磁波無(wú)線(xiàn)測(cè)量系統(tǒng)和高強(qiáng)度無(wú)線(xiàn)三棱螺旋槽鉆桿,施工6個(gè)長(zhǎng)距離定向鉆孔,鉆孔長(zhǎng)度達(dá)到350 m以上,鉆孔孔徑153 mm。瓦斯抽采結(jié)果表明:低位長(zhǎng)距離鉆孔單日最大瓦斯抽采純量2.55 m³/min,抽采瓦斯體積分?jǐn)?shù)為25.01%,工作面回風(fēng)流和回風(fēng)隅角瓦斯體積分?jǐn)?shù)在0.65%以下,工作面未發(fā)生瓦斯報(bào)警情況。與低位抽采巷相比,低位長(zhǎng)距離鉆孔瓦斯治理費(fèi)用降低25%,施工周期縮短50%,實(shí)踐證明"以孔代巷"技術(shù)是可行的。 

【文章來(lái)源】：山西煤炭. 2020,40(04)

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

低位長(zhǎng)距離鉆孔設(shè)計(jì)示意圖

3)通過(guò)采用ZDY6000L大功率鉆機(jī)復(fù)合鉆進(jìn)工藝,利用電磁波無(wú)線(xiàn)測(cè)量系統(tǒng)(電磁波無(wú)線(xiàn)隨鉆測(cè)量系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)螺旋槽無(wú)磁鉆桿、無(wú)線(xiàn)三棱螺旋槽馬)和高強(qiáng)度無(wú)線(xiàn)三棱螺旋槽鉆桿,成功施工了6個(gè)長(zhǎng)距離定向鉆孔,鉆孔總進(jìn)尺2 111 m。每個(gè)鉆孔安設(shè)了自動(dòng)計(jì)量裝置和孔板流量計(jì),抽采管路安設(shè)在線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)。鉆孔施工示意圖見(jiàn)圖2,鉆孔參數(shù)如表1所示。表1 15306回采工作面鉆孔參數(shù)Table 1 Drilling parameters of 15306 working face 孔號(hào) 傾角/(°) 方位角/(°) 垂距/m 平距/m 長(zhǎng)度/m 1 17 356 18 37.0 411 2 15 354 8 27.5 405 3 16 352 23 18.0 402 4 16 345 27 42.0 350 5 16 352 36 47.9 351 6 16 352 48 53.0 351

工作面回采期間,將鉆孔與瓦斯抽采系統(tǒng)連接,抽采負(fù)壓不低于20 kPa,從2020年1月18日開(kāi)始至4月20日累計(jì)抽采65 d,支管單日最大瓦斯抽采純量2.55 m3/min,抽采瓦斯體積分?jǐn)?shù)為25.01%,累計(jì)瓦斯抽采總量14.2萬(wàn)m3,瓦斯抽采效果如圖3所示。由圖3可以看出,工作面經(jīng)過(guò)鉆孔終孔點(diǎn)27 m前,由于鉆孔附近裂隙尚未完全發(fā)育,鉆孔未與采空區(qū)溝通,鉆孔瓦斯抽采含量和鉆孔瓦斯抽采純量較小;當(dāng)工作面推進(jìn)距離鉆孔終孔點(diǎn)27～68 m時(shí),由于頂板大面積垮落,工作面頂板裂隙進(jìn)一步擴(kuò)大,鉆孔與采空區(qū)裂隙逐漸連通,在抽采負(fù)壓的作用下,采空區(qū)瓦斯流動(dòng)至抽放管路中,鉆孔瓦斯抽采混合量增加,抽采瓦斯含量升高,鉆孔瓦斯抽采純量開(kāi)始增加;當(dāng)工作面推進(jìn)距離鉆孔終孔點(diǎn)68～256 m時(shí),采空區(qū)與抽放鉆孔完全溝通,頂板巖層中裂隙交互產(chǎn)生,采空區(qū)的大量瓦斯通過(guò)鉆孔不斷被抽走,鉆孔抽采瓦斯含量和純量基本保持穩(wěn)定;當(dāng)工作面推進(jìn)距離鉆孔終孔點(diǎn)256 m以后,采空區(qū)逐漸被壓實(shí),裂隙減少,鉆孔的有效抽采長(zhǎng)度減少,采空區(qū)瓦斯抽采純量開(kāi)始降低;當(dāng)工作面推進(jìn)距離鉆孔終孔點(diǎn)326 m以后,鉆孔瓦斯抽采純量和瓦斯抽采含量基本保持不變。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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