1、1野青顶板边掘边抽瓦斯钻孔布置方式通防管理部 申子民 1 概况九龙矿可采煤层主要有大煤和野青煤,煤层间距平均为3540米左右。九龙矿主要开采大煤,北一采区下部煤层较厚,为6米左右,分层开采,先采顶分层。该地区瓦斯含量较大,约为25m 3/t。15207工作面回采时,绝对瓦斯涌出量平均为18m 3/min,最高达25m 3/min;15209工作面下顺槽掘进期间瓦斯涌出量达78m 3/min,独巷风量820 m 3/min,回风瓦斯含量0.70.9% 。为了解决15209工作面回采时的瓦斯问题,需要开掘15209工作面尾排瓦斯巷道。九龙矿主要运输大巷及回风大巷均沿野青层位布置,野青顶板为1.6米
2、以上的灰岩顶板,较坚硬,故设计在15207工作面采空区正下,沿野青走向掘进尾排瓦斯巷道,然后间隔一定距离掘石门见大煤作为15209工作面尾排瓦斯巷道。2 野青灰岩顶板喷出瓦斯情况15209尾排瓦斯巷道向下掘进250米时,前头顶板出现裂缝并发生瓦斯喷出,发出较大的“嘶嘶”声,喷出瓦斯量达2m 3/min,当停头释放几天,瓦斯降低后,重新放炮掘进时,新揭露的顶板裂缝又发生瓦斯喷出,后面原来的裂缝基本闭合,也不再喷出瓦斯,瓦斯跟着工作面喷出。根据现场情况,决定在距工作面5米建一道永久密闭墙,安装瓦斯抽放管进行抽放,抽放量达1.8 m 3/min。随后,在距密闭墙5米拐线掘进尾巷的进风巷,掘进40米时
3、,工作面前头再次发生瓦斯喷出,且正下密闭墙抽放的瓦斯急剧衰减。通过现场调查发现,喷出瓦斯主要来源是靠近巷道下邦顶板裂隙。3、边掘边抽野青灰岩瓦斯钻孔布置方式31钻场钻孔布置工作面每向前掘进20米,在巷道下邦布置一个钻场,每个钻场布置2个钻孔,钻孔方向与巷道掘进方向夹角2 和 5,仰角为 3和5 (钻孔角度越小,穿过灰岩的长度越长,但野青灰岩坚硬,角度小时,容易沿煤层下滑),孔深为3040米,穿透野青灰岩为止,钻孔孔底间距为510米。如图、钻场钻孔示意图32 工作面前头临时钻孔布置由于尾巷布置位置容易受工作面回采破坏,为了保证尾巷不受破坏,掘进尾巷做场时,不破坏灰岩顶板完整性,故造成钻孔在灰岩中
4、的长度受到限制。工作面向前掘进20米左右时,顶板再次发生瓦斯喷出(该距离与钻孔穿透灰岩位置基本重合)。如钻场布置间距缩小,经济上和技术上也不合理,故掘进20米后,在做钻场前以及下一个钻场的钻孔接触灰岩顶板前,采用工作面前头临时钻孔抽放瓦斯。在掘进至20米后,每次放炮前,提前用风钻在工作面下邦上角向灰岩顶板施工23个钻孔,孔深0.50.7米,插入0.4米的20mm铁管,水泥砂浆加速凝剂封孔,放炮后,如发生瓦斯喷出,则引入抽放管中抽出。4 抽放瓦斯效果采用边掘边抽瓦斯前,工作面风流中瓦斯浓度在2%以上,工作面无法掘进。采取边掘边抽瓦斯措施后,在钻场钻孔抽放控制范围内,每个钻场抽放瓦斯1.01.5m
5、 3/min;采用临时钻孔抽放瓦斯期间,单孔抽放瓦斯量达0.40.6 m 3/min,瓦斯浓度最高达80%,工作面回风瓦斯浓度在0.2 0.3 m 3/min左右。5 对边掘边抽方式治理瓦斯的认识(1)对大瓦斯煤层应先开采保护层,预抽煤层瓦斯或抽放保护层开采时的卸压瓦斯。通过以上情况可以看出,虽然采用边掘边抽方式,治理了巷道掘进时瓦斯问题,但并不是从根本上治理瓦斯问题,瓦斯还是进入采掘空间,对巷道掘进和回采均产生很大影响,直接威胁矿井安全生产。(2)、采用合理的、有效的抽放瓦斯方式治理瓦斯。不同的层位、不同的地区、不同的压力分布,瓦钻 场 钻 孔 示 意 图灰 岩 泥 岩 钻 孔钻 孔钻 场
6、剖 面 图平 面 图2斯来源和涌出方式不同,必须根据现场瓦斯来源和涌出特点,采用合适的抽放瓦斯方式。(3)、加强钻孔的施工和瓦斯抽放管理。、严格控制钻孔深度。钻孔过深,抽放负压作用不到或无瓦斯,浪费时间和钻孔;钻孔太浅,有效距离短,影响抽放效果。必须根据钻孔目的、钻孔和两邦距离、抽放负压控制钻孔长度。、合理安排掘进和钻孔施工。必须严格按要求及时施工钻场和进行钻孔施工,保证工作面始终在钻孔的有效控制范围内,使放炮产生的松动圈内急剧释放的瓦斯有钻孔抽出。、加强瓦斯抽放管理。边掘边抽钻孔均沿巷道方向施工,与巷道间距小,煤体透气性较好,所以必须合理控制抽放负压,尽量减少吸入空气;工作面超过钻孔有效范围后,必须及时调整抽放负压,保证有效钻孔的瓦斯抽放。另外为减少漏气,钻孔开孔位置在钻场允许下条件尽可能距巷道远点。