回采工作面浅孔抽放研究.pptVIP

回采工作面浅孔抽放 1、浅孔抽放机理 2、钻孔布置参数 3、封孔装备 4、应用效果 1、浅孔抽放机理 煤样的应力应变全程曲线和扩容膨胀 工作面前方煤层的渗透性能 钻孔瓦斯流量的影响因素 抽放钻孔的隔断控制作用 煤样的应力应变全程曲线和扩容膨胀 煤样的应力应变全程曲线和扩容膨胀 工作面前方煤层的渗透性能 工作面前方煤层的渗透性能 钻孔瓦斯流量的影响因素 抽放钻孔的隔断控制作用 抽放钻孔的隔断控制作用 工作面实施浅孔抽放后，随着抽放负压作用范围的扩大，回采工作面附近煤层均处在抽放负压的作用之下，抽放负压对煤层瓦斯向工作面煤壁的移动建立了一道屏障，隔断了煤体深部瓦斯向采掘空间的涌出，有效地减少了工作面瓦斯涌出量。 2、钻孔布置参数 钻孔深度 钻孔间距 钻孔直径 钻孔抽放负压 钻孔流量变化规律 抽放时间 钻孔深度 根据现场观测结果，采掘工作面前方卸压带宽度一般为4～5m，塑性极限应力区宽度一般为8～10m，回采工作面动压抽放最佳范围为工作面前方5～20m，所以采掘工作面浅孔动压抽放的钻孔深度为8～10m。 钻孔深度 钻孔深度 钻孔间距 钻孔间距 钻孔间距 钻孔间距 根据研究，抽放半径的变化符合： 抽放时间 在十矿己15-24090综采工作面的具体条件下，当钻孔间距1.5m时，最短抽放时间为120min，对应的累计抽放量为极限抽放量的20.4%，最长抽放时间可取480min，此时的累计抽放量已达到极限抽放量的59.8%。 钻孔直径 采掘工作面浅孔动压抽放钻孔要穿过工作面前方的卸压带，进入集中应力带，钻孔深度一般为8～15m，所以钻孔直径不宜超过100mm，钻孔直径为75～100mm比较合适。 抽放负压 根据国内外工作面超前抽放的经验，抽放负压不低于6500Pa即可。 钻孔布置方式 根据钻孔抽放时间不低于120min、抽放半径0.784m设计钻孔布置方式，抽放钻孔间距为1.5m，采用三花眼交错布置方式 3、封孔装备 回采工作面浅孔抽放具有钻孔数量多、封孔深度浅、抽放时间短、重复次数多的特点，对钻孔封孔器和封孔工艺具有特殊要求。对封孔器的要求是“结构简单、重量轻便、重复利用”，对封孔工艺的要求是“操作简便、封孔严密、连接迅速”。所设计的封孔器在结构和封孔工艺上应满足上述要求 。 3、封孔装备 （1）CF-2型瓦斯抽放快速封孔器 ①原理：利用锥形密封原理。 ②特点：重量轻、速度快、操作简便。 ③使用方法：只需插入钻孔，用力推紧即可，使用极其方便，无须其它复杂操作。 ④适用范围：适用于Φ89mm钻孔。 3、封孔装备 （2）STF-2型瓦斯抽放快速封孔器 ①原理：利用软囊受压膨胀原理，进行密封，内有多个小气囊，保证封孔的可靠性。 ②特点：重量轻、速度快、操作简便。 ③使用方法：将封孔器插入钻孔，推动操作手柄并旋转即可，封孔十分快捷，只需几秒种即可完成封孔。 ④适用范围：Φ89mm～Φ105mm钻孔。 抽放管路连接顺序 ①专用封孔器 胶囊长度500mm，直径120mm，封孔器长度1200mm，采用内径19mm的无缝钢管，壁厚2.5mm。 ②连接软管 内径25mm的黑色橡胶软管。 ③三通、四通 采用内径19mm、壁厚2.5mm的无缝钢管焊接而成，长度300mm。 ④多通短节 采用内径150mm、壁厚6.5mm的无缝钢管与内径19mm、壁厚2.5mm的无缝钢管焊接而成。 ⑤吸水管 直径150mm，每节长度9～10m，每节吸水管加一多通短节。 抽放管路连接顺序 工作面抽放钻孔——浅孔抽放专用封孔器——内径25mm的黑色橡胶软管——内径19mm、壁厚2.5mm的三通、四通——内径25mm的黑色橡胶软管——多通短节——直径150mm的吸水管——采面顺槽抽放干管——采区抽放主管路——瓦斯抽放泵站——泵站正压排放管路——采区总回风。 4、应用效果 回采工作面浅孔抽放技术在平顶山矿区的四矿、八矿、十矿等高突矿井得到了广泛应用，在矿井安全生产、高产高效方面显示了巨大威力，取得了良好的经济效益和社会效益。 * 煤样的应力应变全程曲线 σ KγH 工作面前方煤体应力分布 Xp X0 工作面前方煤层透气性、地应力和瓦斯压力的分布 1—地应力；2—瓦斯压力；3—煤体透气性；X0—卸压带； Xp—塑性极限应力区 对于各种煤层有： 工作面前方塑性极限应力带内，煤层瓦斯透气性的分布为： 钻孔周围的应力区分布 自然涌出条件下回采工作面附近煤层瓦斯流动状态 浅孔抽放条件下回采工作面附近 煤层瓦斯流动状态 十二矿己15—17190机巷预测结果 十矿