角瓦斯增大。采用高位钻孔,将采空区瓦斯抽排到总回风巷可以降低上隅角瓦斯浓度。
2.2.1 钻场布置
钻场布置在上顺槽,由下帮开口破顶施工。钻场规格:长
×宽×高=5.6 m×4.2 m×2.6 m。
钻场采用锚杆
+金属网支护。每隔 60~80 m 一个钻场,钻孔深 80~100 m,压茬 20 m。
布置钻场与在巷道内直接打钻相比解决了以下问题:
(1)顶板支护密度过高,选择开孔点难,所以每个钻场只能打 3 个钻孔;(2)开孔需用岩
心管过支护区,钻进速度慢,每班钻进
5 m;
③ 由于巷道顶板有锚杆、锚索孔、顶板变形封
孔不严;
④ 钻进时经常出现塌孔;(3)采区做超前支护时铰接顶梁把封孔管压坏;
⑥ 钻机
支在巷道内,没有人行道,造成安全通道不畅通,行人、运料困难。
2.2.2 钻孔布置
工作面上端头
20 m 范围内留有低三角煤 ,采高 2 m,根据顶板垮落高度为 4~8 倍采
高的规律,采空区顶板垮落高度最高达
16 m。每个钻场内打 2 排共 9 个孔,呈扇形分布,1
号孔位于工作面上端头,距煤层顶板高度
15 m。2 号孔顺工作面倾斜方向距 1 号孔 5 m,距
煤层顶板高度
15 m。3、4、5 号孔依次相距 5 m,距煤层顶板高度 15 m。6、7、8、9 号钻孔距煤
层顶板高度
10 m,6 号方位与 1 号相同,7、8、9 号依次相距 5 m。钻孔直径 89mm、110 mm。
在顶板条件好的情况下尽量布置大直径钻孔。钻孔布置如图
1、2 所示:
图
1 钻孔平面布置示意
图
2 钻孔终孔点位置示意
2.2.3 封孔工艺
封孔采用双抗管,管长
10m,筛孔管 2m,封孔长度 8 m,马林散液封孔。连接支管采
用
51 高压胶管或 3 寸埋线管。用特殊节连接封孔管与支管。特殊节的一头为丝口跟封孔管连
接,一头为高压快速接口跟高压胶管连接。
2.2.4 抽放效果
单孔流量达到
3 m3/min,平均浓度 6.64% ,抽放纯量 1.8 m3/min。实施高位抽放后,
工作面上端头支架处瓦斯浓度由
2%下降到 0.6%。上隅角瓦斯浓度由 4%下降到 1%。
2.3 上隅角埋管抽放
由于该工作面上顺槽采用锚杆
+锚索+金属盘条网+梯子梁支护。支护强度大,在巷道进
入采空区后不能充分垮落,在上顺槽的位置形成约
2×10 m2 的控顶区。采空区的瓦斯顺着这
个控顶区进入上隅角,使上隅角瓦斯浓度不能降到
1%以下。在采取了退锚措施后顶板仍不
能充分垮落。所以采用上隅角埋管抽放解决问题。
2.3.1 抽放方法
由单独的抽放泵并单独敷设一趟
6 寸管路对该工作面上隅角进行埋管抽放。制作 1m 长,
直径
4 寸的筛孔管,作为立管抽放器。每隔 10m 安装一个立管抽放器。随着工作面的推进,
立管被留在采空区内,控顶区的瓦斯被立管抽放器收集到主抽放管路中经气水分离器排到
总回风中。在上隅角埋管抽放中,进入采空区的管路和立管抽放器将被埋入采空区内不能回
收。
2.3.2 抽放效果
管道流量
30 m3/min,浓度 1.0%,抽放纯量 0.3 m3/min。实施上隅角埋管抽放后,
上隅角瓦斯浓度稳定控制在
0.7%以下。
3 结束语
随着开采深度的增加和年产量的不断提高
,煤矿对瓦斯的治理工作将更加困难, 单靠以
前的增加风量的办法解决瓦斯问题已经不可能了
, 因此有效地利用瓦斯抽放技术实施采掘工