青龍煤礦主斜井由中煤五建一處施工,井筒方位N46oW,主斜井傾角由井口至443m處為12o下山,443m~667m處為6o下山,667m~944m為3‰平巷,其中掘進至830m處遇一逆斷層(N350oS)落差8m.在斷層帶內(nèi)貯存大量高壓瓦斯。巷道斷面為半圓拱形,凈斷面為16.2m2,采用錨網(wǎng)噴支護。瓦斯噴出區(qū)域標高+1163m,距地面垂深187m。
1 工作面瓦斯治理情況
(1)2004年8月28日在主斜井施工至830m處時瓦斯涌出量增大,由原來的1.2m3/min增至4.2m3/min。由于瓦斯涌出異常,工作面被迫停掘,采取了先抽后掘的辦法對主井迎頭和巷幫施工瓦斯抽放孔,采用TX-75型鉆機向工作面打Φ75mm鉆孔。
(2)從2004年9月18日至2005年1月20日共抽放瓦斯374976m3時。瓦斯抽放量從開始4.15m3/min降至1.2m3min,瓦斯?jié)舛扔?0%降至20%。撤出臨時抽放系統(tǒng),停抽3d進行測試,瓦斯涌出量仍然很高,不能保證安全掘進。
(3)為做好瓦斯治理,將臨時抽放系統(tǒng)改為地面永久抽放系統(tǒng),又在820m巷道兩邊分別作長×寬×高=2×2.5×2m抽放硐室。在抽放硐室分別打抽放鉆孔,從1月28日開始抽放,抽放瓦斯量為3.5m3/min。
(4)為進一步加快主斜井瓦斯治理效果,早日恢復掘進,根據(jù)巷道頂板破碎、裂隙瓦斯涌出量大,采用抽放的方法不能滿足安全掘進條件的特點,2月20日開始,向主井迎頭鉆孔內(nèi)注膠(水玻璃)用于封堵迎頭裂隙(見表1及圖1)。注膠壓力1MPa,共用水玻璃650kg。1天后迎頭風排瓦斯?jié)舛扔稍瓉淼?.5%下降到0.15%,迎頭炮眼瓦斯異常的問題得到解決,然后恢復掘進,掘進回風流瓦斯?jié)舛茸罡哌_0.45%,順利通過了該地質(zhì)構造帶瓦斯涌出異常區(qū)域,實現(xiàn)了安全生產(chǎn)。
2 關鍵技術及創(chuàng)新點
(1)封孔工藝及連抽
①在地面準備好封孔的管子等物品,封孔材料用Φ25mmPVC管,PVC管長3m/根,每個鉆孔6m(2根),其中一根一端做成600mm長的篩孔管。
②在距PVC管末端(即篩孔段往外100mm)700mm處纏上棉紗。
③必須待砂漿凝固后,方能用膠管將PVC管和瓦斯抽放“多通”連接。
④連管時皮管不能與電纜同側,要求皮管吊掛整齊,接口處不能漏氣。
(2)注膠(水玻璃)有利于頂板管理,使頂板固化,還可以大幅度減少瓦斯涌出量,防止瓦斯事故。
(3)注膠后,圍巖形成一個完整的整體,可以更好地解決抽放漏氣問題,提高抽放效果。
(4)注膠后,有利于頂板管理,杜絕了頂板事故,還有效的控制了地質(zhì)構造帶附近的淋水。
(5)注膠后抽放是治理地質(zhì)構造帶瓦斯涌出異常的最有效方法,能夠解決掘進安全技術難題。
3 結論
(1)在掘進巷道遇地質(zhì)構造帶、瓦斯涌出量大的工作面高瓦斯礦井及可以推廣應用;(2)注水玻璃后抽放,提高了抽放效果,使工作面具備了安全掘進條件,加快了礦井建設速度,降低了費用。