某礦采面瓦斯抽采施工技術(shù)探討

劉官虎

貴州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 貴州貴陽 550023

1 工作面瓦斯抽采系統(tǒng)

1.1 回采面基本情況

礦井2632回采工作面標(biāo)高為：+1446.9m-+1518.7m，工作面埋深為333.5m-407.5m，2632綜采工作面走向長度為1343.0m，傾斜長度為140.0m，煤層總厚度為2.10m，煤層傾角為33°，半暗型，復(fù)雜結(jié)構(gòu)，一般含有一層夾矸，厚度較穩(wěn)定[1]。

1.2 瓦斯抽采系統(tǒng)

采區(qū)地面建有永久瓦斯抽采泵站一座，共安設(shè)有瓦斯抽采泵4臺，其中2BE3620型瓦斯抽采泵（功率為450KW）2臺，2BE3420型瓦斯抽采泵（功率為185KW）2臺。共有瓦斯抽采主管路3趟，其中管徑為φ400mm的抽采主管路（鐵管）1趟，管徑為φ600mm的抽采主管路（PVC管）2趟。

高負壓抽采：2632回風(fēng)巷、運巷由26采區(qū)瓦斯泵房4#、3#泵（泵型號為2BE3620功率：450kW）的部分能力、1#瓦斯管對其進行預(yù)抽，地面抽采負壓為24.5kPa，主管管徑為φ600mm，支管管徑φ325mm，抽采管路均完善管道計量裝置，抽采能力能滿足2632工作面回采期間瓦斯治理需要。

2 瓦斯抽采工程施工技術(shù)

在2632風(fēng)巷下幫本評價區(qū)域內(nèi)施工傾向本煤層鉆孔66個，鉆孔總長為7973.35m；在2632運巷上幫本評價區(qū)域內(nèi)施工本煤層順層鉆孔84個，鉆孔總長為6002.92m。①鉆孔直徑和間距：在施工范圍內(nèi)，鉆機施工鉆孔均勻布置，鉆孔間距均按設(shè)計要求。②封孔：鉆孔施工完畢之后，采用“兩堵一注”，全程下套管（除封孔段外，其余全部用篩管）的封孔工藝封孔。③封孔長度：20m。④鉆孔連接使用φ50mmPVC管、1.5寸閥門配合連接，直接接入分流器中。⑤根據(jù)抽放情況檢驗和現(xiàn)場測量情況，單個鉆孔的孔口負壓均大于13Kpa。⑥鉆孔施工過程中均未出現(xiàn)噴孔、卡鉆、頂鉆等異常情況。

3 瓦斯抽采封孔工藝

3.1 封孔方式

礦井2632工作面、21采區(qū)12#煤瓦斯抽采巷封孔均采用氣動封孔泵囊袋注漿工藝進行封孔，采用氣動注漿泵（ZBQ28/0.5），將速凝膨脹封孔劑與水1:1比例混合后注入孔中，注入的漿液先注入到兩端的囊袋中，達到密封鉆孔兩端的目的，當(dāng)注漿壓力達到0.8-1.2MPa時，注漿管路預(yù)留的爆破閥門自動爆破，注入的漿液將有效填充鉆孔周圍裂隙，當(dāng)回漿管回渾濁漿液時，暫停一分鐘繼續(xù)注漿，當(dāng)壓力達到0.8MPa或注漿泵運轉(zhuǎn)次數(shù)5次時，停止注漿，表明此時鉆孔內(nèi)裂隙已經(jīng)充分封堵。氣動封孔泵囊袋注漿封孔工藝圖見圖1。

3.2 封孔材料

表1 封孔材料技術(shù)參數(shù)表

3.3 封孔效果

（1）2632回采工作面。從2017年5月15日開始施工長鉆孔進行抽放，至10月底，2632回風(fēng)巷抽采主管瓦斯?jié)舛纫恢本S持在10%以上，抽放流量15—20m3/min，經(jīng)抽采純量統(tǒng)計，2632回風(fēng)巷總計抽采瓦斯純量約35萬m3，確保了運輸巷掘進區(qū)域和采面回采區(qū)域抽采達標(biāo)，掘進期間，沒有發(fā)生瓦斯超限事故，確保了2632運輸巷安全掘進[2]。

（2）21采區(qū)12#煤瓦斯抽采巷。21采區(qū)12煤瓦斯抽采巷1-30#孔采用瑪麗散配合注水泥漿封孔工藝，目前鉆孔抽放單孔濃度在30%左右。31—106#鉆孔采用氣動封孔泵囊袋膨脹速凝封孔劑注漿工藝，鉆孔封孔較為嚴(yán)密，單孔瓦斯?jié)舛确饪缀?4小時基本都達到70%以上，且抽采后衰減速度慢。21采區(qū)12煤瓦斯抽采巷鉆孔于2018年1月16日施工結(jié)束，鉆孔施工期間，21采區(qū)12煤瓦斯抽采巷抽放主管一直穩(wěn)定在65%以上，南風(fēng)井地面5#抽采主管抽放瓦斯主管濃度一直穩(wěn)定在50%以上。2017年11月27日，我礦南風(fēng)井5#瓦斯抽采主管路（Φ400mm）瓦斯?jié)舛冗_到62%，主管抽采混量41.8m3/min，21采區(qū)12煤瓦斯抽采巷φ325mm主管瓦斯?jié)舛葹?2%，抽放混量為31.5m3/min。截止至2018年7月，21采區(qū)12煤瓦斯抽采巷密閉時，φ325mm主管瓦斯?jié)舛葹?6.2%[3]。

4 結(jié)語

通過施工23個效果檢驗孔，共46個測試點，測定煤層殘余瓦斯含量為5.8789m3/t，小于8m3/t，殘余瓦斯壓力最大值為0.274Mpa，小于0.74Mpa，區(qū)域驗證K1值為0.19mL/g·min1/2，鉆屑量Smax為2.50kg/m，均小于臨界指標(biāo)（K1：0.4mL/g·min1/2，Smax：6kg/m）。礦井相關(guān)技術(shù)負責(zé)人及相關(guān)單位結(jié)合資料分析及現(xiàn)場驗收，2632綜采工作面回采區(qū)域無突出危險，符合《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》規(guī)定。