高位鉆場(chǎng)抽放在高突瓦斯礦井中的應(yīng)用

摘 要：振興煤礦回采初期，因沒(méi)有采用高位鉆場(chǎng)抽放，瓦斯超限發(fā)生燃燒事故，工作面被迫封閉。采用了高位鉆場(chǎng)抽放后，工作面的瓦斯?jié)舛却蠓认陆?，符合《?guī)程》規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，安全回采一年，無(wú)超限現(xiàn)象在煤礦安全生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。為我礦下一步的瓦斯治理奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：高位；鉆場(chǎng)；抽放；作用

振興煤礦位于貴州省黔西南州興仁縣境內(nèi)，屬高瓦斯區(qū)域，揚(yáng)州市礦務(wù)局于05年3月接管，由于改擴(kuò)費(fèi)用高，為了早日實(shí)現(xiàn)投產(chǎn)，當(dāng)時(shí)，將煤層較厚并穩(wěn)定的5#煤的刀把子部分1501工作面作為首采面，在采掘巷道布置期間，當(dāng)1501溜子道掘進(jìn)到350m里程時(shí)遇到了地質(zhì)構(gòu)造帶，煤層變軟瓦斯突然上升，炮后瓦斯?jié)舛雀哌_(dá)10%以上，突出指標(biāo)K1值都在臨界值以上，甚至有時(shí)>1，前后共發(fā)生兩次瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象，嚴(yán)重威脅著礦井的安全生產(chǎn)。

根據(jù)高瓦斯礦治理經(jīng)驗(yàn)以及大量的資料的介紹，在一些高瓦斯礦井中，工作面的瓦斯?jié)舛冗h(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)《規(guī)程》所規(guī)定的濃度標(biāo)準(zhǔn)，單純采用通風(fēng)的方法難以把工作面的瓦斯?jié)舛瓤刂圃谠试S范圍內(nèi)，這就必須采用抽放瓦斯的方法來(lái)改善礦井的安全生產(chǎn)條件，以緩解生產(chǎn)壓力，鑒于此情況我礦在改擴(kuò)初期，請(qǐng)貴州省煤礦設(shè)計(jì)院進(jìn)行了瓦斯抽放設(shè)計(jì)。當(dāng)時(shí)，根據(jù)我礦實(shí)際配備了兩組同功率的瓦斯抽放泵對(duì)首采的1501工作面，分別采用了本煤層高壓抽放和老塘埋管的低壓抽放方法。抽放系統(tǒng)形成后，1501工作面于06年10月開(kāi)始試采、回采初期，工作面回風(fēng)流瓦斯?jié)舛葹?.5%，上隅角瓦斯?jié)舛葹?.7%，瓦斯的抽放純量大致在1-3m3/min，隨著工作面的正?；夭桑敯宓拿奥渑R近層的瓦斯大量涌出，特別是上臨近層瓦斯隨老塘面積的增大而增加，工作面回采不到一個(gè)月盡管風(fēng)量由原來(lái)的1500m3/min增加到2300m3/min，回風(fēng)流的瓦斯?jié)舛冗€達(dá)到1.7%，上隅角瓦斯?jié)舛茸罡邽?.3%該工作面的瓦斯涌出量為44.5m3/min，在回采期間也采取了一些措施：增加風(fēng)量、減小本煤層的抽放半徑、老塘側(cè)通面用遮擋彩條布、降低煤機(jī)運(yùn)行速度等等。但還是無(wú)濟(jì)于事，最終由于老塘冒落的矸石與錨桿摩擦產(chǎn)生火花點(diǎn)燃了老塘中濃度高達(dá)20%的瓦斯發(fā)生了“12.22”瓦斯燃燒事故。工作面被迫長(zhǎng)時(shí)間的封閉。

事后，進(jìn)行了分析主要存在問(wèn)題：一是未開(kāi)采解放層；二是工作面仰采；三是煤層透氣性差。接著帶著問(wèn)題咨詢(xún)、請(qǐng)教了有關(guān)專(zhuān)家教授和有經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員，最終引用高位巷布孔抽放。高位巷有三種抽放形式：一是在本煤層的下部或上部巖層中開(kāi)掘抽采瓦斯專(zhuān)用巷道，巷道長(zhǎng)度與煤層開(kāi)采范圍長(zhǎng)度巷道基本相同，在抽采瓦斯專(zhuān)用巷道內(nèi)每隔30m布置一個(gè)抽采鉆場(chǎng)；二是采用高位瓦斯專(zhuān)用巷道，在采煤工作面煤層頂板上方平行于回風(fēng)巷道施工一條高位瓦斯巷，通過(guò)高位瓦斯巷抽采臨近煤層涌出的瓦斯；三是采用高位鉆孔抽采瓦斯，采煤工作面生產(chǎn)前，在采煤工作面的回風(fēng)巷道內(nèi)每隔40-60m施工一個(gè)高位鉆場(chǎng)通過(guò)向工作面上方施工一組10-15個(gè)鉆孔，鉆孔成扇形布置，鉆場(chǎng)位于工作面上方20-30m范圍內(nèi)的裂隙帶內(nèi)，鉆孔長(zhǎng)度為80-100m。對(duì)此三種方法進(jìn)行了認(rèn)真的比較，前兩種方法一是費(fèi)用高，采用專(zhuān)用回風(fēng)巷，要多打1000m巖巷每米成本大約為1500元，所需費(fèi)用為150萬(wàn)元；二是施工時(shí)間長(zhǎng)，施工時(shí)間為10個(gè)月；最后采用第三種高位鉆場(chǎng)抽放法。具體方法為沿工作面的走向在回風(fēng)巷的工作面一側(cè)，每隔50m布置一個(gè)鉆場(chǎng)，鉆場(chǎng)布置在煤層上方頂板中，分別向工作面布置16個(gè)鉆孔直徑為75mm，每個(gè)鉆孔長(zhǎng)度分別為80-100m，終孔位置在工作面上方15-30m的冒落帶和裂隙帶內(nèi)。高位鉆場(chǎng)實(shí)施后，工作面的瓦斯?jié)舛让黠@降低，上臨近層的瓦斯大部分都通過(guò)該高位抽放孔而排出。工作面上隅角的瓦斯?jié)舛冉档偷搅?.5%以下，回風(fēng)流的瓦斯?jié)舛纫恢痹?.3%左右，完全符合《規(guī)程》的要求，鉆孔內(nèi)抽放的瓦斯?jié)舛茸罡哌_(dá)78%，每個(gè)鉆場(chǎng)抽放純量為6-15m3/min，達(dá)到了預(yù)期的效果，保證了工作面的正?；夭?，該工作面已安全回采近一年，出煤量為25萬(wàn)噸無(wú)瓦斯超限現(xiàn)象，取得了社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，并受到了各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)及專(zhuān)家們的認(rèn)可。從此為我們下一步的瓦斯抽放工作奠定了基礎(chǔ)。

作者簡(jiǎn)介：田榮華（1964，4-），男，漢族，江蘇姜堰人，中專(zhuān)文化，畢業(yè)于徐州煤炭工業(yè)學(xué)校86采煤，助理工程師，現(xiàn)任徐礦集團(tuán)賽爾公司安監(jiān)部部長(zhǎng)。