用多種抽放方法解決采煤工作面瓦斯超限問(wèn)題
評(píng)論: 更新日期:2010年10月18日
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工作面覆巖破壞探測(cè)在井下風(fēng)巷中進(jìn)行,采用地球物理方法的高密度電法CT成像技術(shù),動(dòng)態(tài)地探測(cè)7124工作面開(kāi)采過(guò)程中工作面覆巖破壞的發(fā)育規(guī)律。該方法先期在回風(fēng)巷向頂板施工一個(gè)80m超前探測(cè)鉆孔,并在孔中埋置檢波器和電極,探測(cè)中共有布置電極53個(gè),電極距為1.33m。通過(guò)對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行CT反演,獲得如下結(jié)果:
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?。?)探測(cè)結(jié)果表明,導(dǎo)水裂隙帶最大高度在距煤層頂板48m,覆巖冒落帶高度為18m
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(2)采動(dòng)應(yīng)力超前工作面前方影響距離在33m,煤層覆巖破壞落帶超前工作面10m,裂隙帶超前工作面20m。
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?。?)裂隙帶發(fā)育具有一定的穩(wěn)定期和活動(dòng)期,以工作面日推進(jìn)5m的速度來(lái)看,裂隙帶相對(duì)活動(dòng)期在超前應(yīng)力集中時(shí)期,即超前33m左右,在工作面前方20m內(nèi)裂隙帶發(fā)育最為劇烈并達(dá)最大高度,其后裂隙帶進(jìn)入相對(duì)閉合與緩慢下降狀態(tài)。
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4 多種抽放方法及效果
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7124工作面的瓦斯涌出量從掘進(jìn)期間到回采初次來(lái)壓、周期來(lái)壓經(jīng)歷了由小到大的過(guò)程,最大涌出量達(dá)24m3/min,我們采取移動(dòng)泵抽放和系統(tǒng)抽放相結(jié)合的方式,在工作面風(fēng)巷安裝3趟管路,抽放方法有:高位鉆孔抽放、輔助邊孔抽放、埋管抽放、立孔埋管抽放。
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?。?)高位鉆孔抽放。根據(jù)71煤層地質(zhì)條件和工作面冒落帶、裂隙帶高度,在風(fēng)巷施工4個(gè)高位鉆場(chǎng),其中第1號(hào)鉆場(chǎng)距工作面切眼150m,鉆場(chǎng)間距為80m,鉆場(chǎng)的規(guī)格為寬×高×深=3.2m×2.3m×12m,采用錨索網(wǎng)支護(hù),前6m施工30°上坡,后6m變平,平臺(tái)段破71煤頂板4m。鉆場(chǎng)采用風(fēng)袖導(dǎo)風(fēng)進(jìn)行通風(fēng)。每個(gè)鉆場(chǎng)內(nèi)布置2排共12個(gè)鉆孔。鉆孔施工采用TUX-150鉆機(jī),第一個(gè)鉆場(chǎng)鉆孔長(zhǎng)120m,其它鉆場(chǎng)鉆孔長(zhǎng)110m,鉆頭直徑91mm,鉆孔壓茬距離30m,鉆孔終孔平面間距控制在從上出口向下6~25m??椎纂x煤層頂板高度控制在10~16m,鉆孔間距0.6m。高位鉆孔布置如圖3所示。
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圖3 高位鉆孔布置示意圖
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通過(guò)實(shí)測(cè)分析,上排鉆孔有效長(zhǎng)度為90~95m,抽放CH4濃度在21%~80%之間。下排鉆孔有效長(zhǎng)度為85m左右,抽放CH4濃度在18%~62%之間。單孔瓦斯抽放量0.2~1.2m3/min,單個(gè)鉆場(chǎng)抽放量3.5~7.2m3/min。
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高位鉆孔抽放關(guān)鍵是要摸清“兩帶”高度,合理布置鉆場(chǎng),選擇合理的鉆孔長(zhǎng)度、直徑和壓茬距離。
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?。?)輔助邊孔抽放。為解決工作面上隅角至回風(fēng)巷方向20m范圍切頂線瓦斯超限,在風(fēng)巷每隔20m打與風(fēng)巷夾角15°,Φ91mm鉆孔,鉆孔長(zhǎng)40m,終孔控高在煤層頂板12m,如圖4所示。
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圖4 輔助邊孔布置示意圖
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輔助邊孔施工容易,單孔瓦斯抽放量為0.8~1.2m
3/min,鉆孔有效長(zhǎng)度27~32m。