下保护层工作面高位钻孔抽采瓦斯技术研究 .pdfVIP

学兔兔 2010年第1 1期 煤 炭 工 程 下保护层工作面高位钻tL tJ采瓦斯技术研究 马孝富 ，谢东海 ，尹红球 ，刘光前 ，谢国恒 (1．湖南省煤业集团洪山殿矿业有限公司，湖南娄底 417721； 2．湖南科技大学 能源与安全工程学院，湖南湘潭 41 1201； 3．中南大学资源与安全工程学院，湖南长沙 410083) 摘 要：为了解决蛇形山煤矿保护层工作面回风流瓦斯超限问题，根据保护层开采对被保护 层的影响和保护层工作面瓦斯运移特征，在省内首次提出了2341工作面风巷走向高位钻孔抽采 邻近层瓦斯试验，研究表明，高位钻孔抽采采空区和邻近层瓦斯，能彻底解决回风流瓦斯超限等 问题，可供类似条件的矿井参考。 关键词：下保护层；高位钻孔；瓦斯抽采；回风流；瓦斯超限 中图分类号：TD712 ．62 文献标识码：B 文章编号：1671—0959(2010)11_()049-()3 蛇形山煤矿隶属于湖南煤业集团洪山殿矿业公司，是 有限公司，是湖南省重点贫瘦煤生产基地。矿井设计能力 较严重的煤与瓦斯突出矿井，矿井采取了开采保护层和底 为30万 a，核定为 18万∥a，2009实际产量为15万t。 板巷预抽瓦斯技术等区域防突措施。基本形成了区域措施 矿井至2009年底保有地质储量1423万t，可采储量834．2 先行，局部措施补充的瓦斯综合防治体系格局。但未进行 万t，按现有生产能力可采50a。矿井井田煤系成煤时期为 区域措施效果检验和区域验证。为此，有效、可靠地建立 二迭纪龙潭组，可采煤层4层，由上至下分别为I煤层、 矿井区域防突措施先行、局部防突措施补充的瓦斯综合防 Ⅲ煤层、Ⅲ中煤层、Ⅳ煤层；平均煤厚1．8 m，煤层倾角一 突体系，是事关矿井生存和提高矿井经济效益和社会效益 般为30。～45。，其中，Ⅳ煤主采，I、Ⅲ煤为局部可采。 的头等大事。 所有煤层均具有严重的煤与瓦斯突出危险。井田内地质构 生产实践表明，下保护层的开采使邻近层的瓦斯大量 造复杂，断层较多，褶皱幅度一般小于10m，延展长度十 解吸，高浓度瓦斯沿开采裂隙大量涌人Ⅳ煤层工作面，工 余米至几百米。矿区中小断层十分发育，其密度为325 作面回风流的瓦斯经常保持在2％～4％左右，工作面上隅 条／km ，频率为47．6条／km，对煤层破坏较大。煤层具有 角处的瓦斯浓度最高达5％～7％；瓦斯频繁超限是制约回 自然发火倾向性，其发火期一般在一个月左右；矿井煤尘 采工作面效能发挥和安全生产的首要问题。同时，矿井发 爆炸指数为15％～18％，具有爆炸危险性。其中以瓦斯灾 电瓦斯来源主要靠下保护层和采用底板瓦斯巷预抽下保护 害最为严重，煤层瓦斯参数测定结果为：Ⅳ煤层瓦斯含量 层煤层瓦斯。为此，蛇形山矿在省内首次于2341工作面采 为26m ／t、瓦斯压力3．1MPa，矿井瓦斯储量达388．3Mm 。 空区及邻近层实施高位长钻孔抽采瓦斯，打大直径钻孔到 该矿建有高、低负压抽采系统。矿井拥有抽采管路总长 开采层顶板的裂隙带，抽采采空区和邻近煤层涌入开采层 27090m，为井下瓦斯治理提供了有效利用途径。 的大量解吸瓦斯，消除了工作面上隅角瓦斯超限的隐患。 1．2 试验工作面情况 研究表明，回风巷高位钻孔抽采采空区和邻近层瓦斯，是 2341工作面是23采区第一个区段的下保护层工作面， 解决回风流瓦斯超限的有效、可靠技术，在经济效益、社 为单斜构造，其北部为未开采的1347工作面内块段，南部 会效益和安全效益上取得显著