11011工作面底板抽放巷抽放參數(shù)研究與應(yīng)用

趙寶滔 王超龍 楊立志

摘 要:通過對(duì)該底板抽放巷參數(shù)的研究與應(yīng)用,不僅有效的防治煤與瓦斯突出,同時(shí)還可以降低煤巷掘進(jìn)過程中瓦斯涌出量。

關(guān)鍵詞:底板巷抽放參數(shù)

中圖分類號(hào):TD82 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)06(b)-0104-01

安陽鑫龍煤業(yè)大眾公司礦區(qū)位于安陽市西北30km,行政隸屬安陽縣銅冶鎮(zhèn)管轄。原為林州市(縣辦)煤礦,根據(jù)河南省政府資源整合精神,安陽鑫龍煤業(yè)于2004年對(duì)該礦進(jìn)行了整合。為安陽鑫龍煤業(yè)有限責(zé)任公司的下屬公司,企業(yè)性質(zhì)為國(guó)有控股。地理坐標(biāo)為東經(jīng)114°05′20″～114°07′06″,北緯36°10′12″～36°14′49″。

1礦井瓦斯抽放系統(tǒng)

目前,地面兩臺(tái)瓦斯泵型號(hào)兩臺(tái)ZWY62/90,功率為90kW,最大抽氣量90m3/min,已運(yùn)轉(zhuǎn)。井下有12采區(qū)、14采區(qū)兩個(gè)移動(dòng)抽放泵站(14采區(qū)移動(dòng)泵站,因該區(qū)域采掘未進(jìn)入頂層,尚未啟用)。移動(dòng)泵站抽出的瓦斯直接排入礦井總回風(fēng)巷?，F(xiàn)有瓦斯抽放泵型號(hào)分別為2WY40/75型1臺(tái),功率為75kW,最大抽氣量40m3/min,SK-42型一臺(tái),功率為75kW,最大抽氣量42m3/min,SK-30型兩臺(tái),功率為55kW,最大抽氣量30m3/min。鉆機(jī)共8臺(tái),其中ZWY—150型2臺(tái),ZYK—150型2臺(tái),ZK—150型2臺(tái)。ZLJ-150型2臺(tái)。抽放管型材有12吋、10吋、8吋、6吋抗靜電阻燃膠管及8吋、6吋、2吋無縫鋼管。目前鋪設(shè)抽放膠管管路長(zhǎng)度2320m,抽放鋼管管路長(zhǎng)度1340m,抽放管路總長(zhǎng)度3660m。11采區(qū)現(xiàn)采取底板抽放巷穿層鉆孔抽放方法;12采區(qū)、14采區(qū)采用本煤層順層鉆孔抽放方法并采用分源抽放方式。2009年已抽純瓦斯量180萬立方米,工作面抽放率達(dá)到了68.5%,礦井抽放率達(dá)到了30%以上;并確定了以利用促抽放、以抽放保安全的發(fā)展目標(biāo)。目前抽放系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,可以滿足礦井瓦斯治理需要。

211011工作面底板抽放巷實(shí)驗(yàn)區(qū)概況

2.1 工作面位置、布置及煤層地質(zhì)概況

該工作面位于南翼運(yùn)輸大巷東部,地表為井田邊界,無地面建筑物,所以不存在對(duì)工程影響。

2.2 地質(zhì)構(gòu)造

(1)、該采區(qū)有一寬緩向斜,軸部位于南魯仙村附近,伴有一級(jí)的褶曲和斷裂,地層傾角為5～200。

(2)、對(duì)煤層開采有較大影響的斷層。

①F22斷層:位于井田南翼上部,南魯仙村下,北端至7013孔處尖滅。走向南東-北西,至8-4孔處轉(zhuǎn)為北東,向東傾斜。該斷層在井田內(nèi)落差小于30m,延伸長(zhǎng)約3000m。

②F101斷層:位于井田中部,13采區(qū)下部邊界,走向呈北東-南西向,在8802孔處為南300西,8806孔處為北350東,延伸長(zhǎng)大于5500m,落差30m～60m。西盤上升,東盤下降,向東傾斜。該斷層中部控制嚴(yán)密,分別有5個(gè)鉆孔在不同層位穿見,但兩端無控制。

③巖漿巖:該區(qū)在開拓中發(fā)現(xiàn)有巖漿巖侵入體,對(duì)煤層和煤質(zhì)有一定的破壞和影響,使煤層硬度發(fā)生變化,給開采帶來不便。

3工作面抽放方法

3.1 抽放技術(shù)方案的確定

我礦為煤與瓦斯突出礦井,由于該區(qū)域在南翼運(yùn)輸大巷掘進(jìn)煤巷時(shí),發(fā)生過動(dòng)力現(xiàn)象,有明顯突出預(yù)兆,定為突出危險(xiǎn)區(qū)域,因此,在掘進(jìn)上順槽、切眼掘進(jìn)前,必須嚴(yán)格執(zhí)行《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》中的區(qū)域防突措施。在掘進(jìn)11011工作面上、下順槽和切眼前采用先掘進(jìn)底板抽放巷穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯,預(yù)抽煤層瓦斯。

3.2 抽放系統(tǒng)的確定

11011上、下順槽及切眼掘進(jìn)工作面抽放時(shí),利用地面瓦斯抽放泵站抽放。

上順槽抽放系統(tǒng):由地面瓦斯抽放泵站→11采區(qū)回風(fēng)→11011上順槽掘進(jìn)工作面。

下順槽抽放系統(tǒng):由地面瓦斯抽放泵站→11采區(qū)回風(fēng)→11011下順槽掘進(jìn)工作面。

切眼抽放系統(tǒng):地面瓦斯抽放泵站→11采區(qū)回風(fēng)→11011下順槽→11011切眼掘進(jìn)工作面。

3.3 抽放鉆孔參數(shù)的確定

底板抽放巷布置方式為:先從設(shè)計(jì)的上、下順槽和切眼之間各掘一條底板巖巷,從底板巖巷中抽出設(shè)計(jì)上、下順槽及切眼巷道位置內(nèi)的瓦斯,至規(guī)定指標(biāo)以下。方法如下。

沿上、下順槽及切眼設(shè)計(jì)位置內(nèi)錯(cuò)20m、垂距不少于15m提前掘底板巖巷,底板巖巷采用半圓拱、錨噴支護(hù)。沿巷道掘進(jìn)方向每隔25m布置一個(gè)鉆場(chǎng),每個(gè)鉆場(chǎng)內(nèi)布置8排,每排5個(gè)鉆孔,共40個(gè)鉆孔,頂部鉆孔排間距0.8m,正前鉆孔排間距0.5m,每列鉆孔間距為0.6m,孔徑為75mm,鉆孔終孔位置控制到巷道上、下幫輪廓線外各15m,沿巷道掘進(jìn)方向前后各12.5m,終孔位置均以打到煤層頂板為止。

4瓦斯抽放情況及效果

從2010年9月開始施工穿層抽放鉆孔,共施工了1180個(gè),單孔瓦斯抽放濃度在20%以上,單孔瓦斯流量為0.2m3/min以上,抽放率達(dá)到30%以上,已經(jīng)大大提高了瓦斯抽放率,為我礦的安全生產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

同時(shí)我礦還通過探索、研究,研制了一種放水與排渣集中箱,集中箱的應(yīng)用主要是在抽放管路上,它其實(shí)就是一種簡(jiǎn)單的負(fù)壓放水器的改裝,在原有的基礎(chǔ)上加上我們的創(chuàng)新設(shè)計(jì),創(chuàng)造出了集放水與排渣一體化的集中箱;該設(shè)備計(jì)劃在11采區(qū)11011底板瓦斯抽放巷道內(nèi)所有鉆場(chǎng)都安裝使用,目前,該項(xiàng)目已在11采區(qū)11011底板抽放巷的抽放系統(tǒng)中開始推廣使用。工作時(shí),連接鉆場(chǎng)內(nèi)各抽放鉆孔的支管經(jīng)過集中箱匯合過濾后,水自動(dòng)流入自動(dòng)放水器,通過瓦斯氣體抽排造成的負(fù)壓和水箱內(nèi)水位高低及水壓的作用,控制進(jìn)水閥自動(dòng)通斷,達(dá)到自動(dòng)放水的目的;渣留在集中箱箱體內(nèi),由人工從箱體內(nèi)排出,達(dá)到排渣的目的;各支管瓦斯、水、渣在箱體內(nèi)匯合過濾后的瓦斯由箱體內(nèi)部直接吸入抽放干管,從而有效的防止井下瓦斯抽排管路系統(tǒng)的堵塞和積水現(xiàn)象。

通過對(duì)該底板抽放巷參數(shù)的研究與應(yīng)用,不僅有效的防治煤與瓦斯突出,同時(shí)還可以降低煤巷掘進(jìn)過程中瓦斯涌出量,使掘進(jìn)速度提高,為以后的11011上、下順槽及切眼的掘進(jìn)工作提供了有利的條件,促進(jìn)防突工作在“三軟“煤層中順利進(jìn)展和提高。