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開采煤層鄰近層瓦斯的巷道法抽放

作者: 時間:2019-10-08 10:00
    巷道法抽放可以采用傾斜高抽巷和走向高抽巷抽放上鄰近層中的瓦斯。20世紀80年代試驗成功的傾斜高抽巷,是在工作面尾巷開口,沿回風及尾巷間的煤柱平走5m左右起坡,坡度30°~50°,打至上鄰近層后順煤層走20~ 40 m,施工完畢后,在其坡底打密閉墻穿管抽放。傾斜高抽巷間距150~ 200 m。這種抽放方式在陽泉礦務局一礦、五礦和盤江礦務局山腳樹煤礦的實際應用中都取得了很好的效果,鄰近層抽放率最高可達到85%。走向高抽巷是1992年在陽泉礦務局15號煤層首次使用的,其施工地點在采區回風巷,沿采區大巷間煤柱先打一段平巷,然后起坡至上鄰近層,順采區走向全長開巷,施工完畢后,在其坡底打密閉墻穿管抽放,抽放率高達95%。     1)鄰近層的極限距離     鄰近層抽放瓦斯的上限與下限距離,應通過實際觀測,按上述3帶的高度來確定。下部邊界,一般不超過60~ 80 m。     2)鉆場位置     鉆場位置應根據鄰近層的層位、傾角、開拓方式及施工方便等因素確定,要求能用最短的鉆孔,抽出最多的瓦斯,主要有下列5種:     ①鉆場位于開采煤層的運輸平巷內。     ②鉆場位于開采煤層的回風巷內。     ③鉆場位于層間巖巷內。     ④鉆場位于開采煤層頂板,向裂隙帶打平行于煤層的長鉆孔。     ⑤混合鉆場,上述方式的混合布置。     鉆場位于回風巷的優點是鉆孔長度比較短,因為工作面上半段的圍巖移動比下半段好,再加上在瓦斯的浮力作用下,抽出的瓦斯比較多;可減少工作面上隅角的瓦斯積聚;打鉆與管路鋪設不影響運輸;抽放系統發生故障時,對回采影響較小,回風巷內氣溫較穩定,瓦斯管內凝結的水分比較少。缺點是打鉆時供電、供水和鉆場通風都比運輸巷內困難,巷道的維護費用增大等。     3)鉆場或鉆孔的間距     決定鉆場或鉆孔間距的原則,是工程量少、抽出瓦斯多,不干擾生產。陽泉一礦以采煤工作面的瓦斯不超限,鉆孔瓦斯流量在0.005 m³/min左右,抽出瓦斯中甲烷濃度為35%以上作為確定鉆孔距離的原則。煤層的具體條件不同,鉆孔的距離也不同,有的30 ~40 m,有的可達100 m以上。應該通過試抽,然后確定合理的距離。一般來說,上鄰近層抽放鉆孔距離大些,下鄰近層抽放的鉆孔距離應小些;近距離鄰近層鉆孔距離小些,遠距離的大些。通常采用鉆孔距離為1~2倍層間距。根據國內外抽放情況,鉆場間距多為30~ 60 m。一個鉆場可布置一個或多個鉆孔。     不同鉆孔間距的抽放效果如圖3. 85所示。     如果一排鉆孔不能達到抽放要求,應在運輸水平和回風水平同時打鉆抽放,在長的工作面內,還可由中間平巷打鉆。
不同鉆孔間距的抽放效果     圖3. 85    不同鉆孔間距的抽放效果     4)鉆孔角度     鉆孔角度指它的傾角(鉆孔與水平線的夾角)和偏角(鉆孔水平投影線和煤層走向或傾向的夾角)。鉆孔角度對抽放效果關系很大。抽放上鄰近層時的仰角,應使鉆孔通過頂板巖石的裂隙帶進入鄰近層充分卸壓區,仰角太大,進不到充分卸壓區,抽出的瓦斯濃度雖然高,但流量小;仰角太小鉆孔中段將通過冒落帶,鉆孔與采空區溝通,必將抽進大量空氣,也大大降低抽放效果。下鄰近層抽放時的鉆孔角度沒有嚴格要求,因為鉆孔中段受開采影響而破壞的可能性較小。     5)鉆孔進入的層位     對于單一的鄰近層,鉆孔穿透該鄰近層即可。對于多鄰近層,如果符合下列條件時,也可以只用一個鉆孔穿透所有鄰近層:     ①30倍采高以內的鄰近層,且各鄰近層間的間距小于10 m。     ②30倍采高以外的鄰近層,且互相間的距離小于15~ 20 m。否則,應向瓦斯涌出量大的各層分別打鉆。對于距離很近的上鄰近層,一般應單獨打鉆,因為這類鄰近層抽放要求孔距小,抽放時間也短,而且容易與采空區相通。對于下鄰近層,應該盡可能用一個鉆孔多穿過一些煤層。     6)孔徑和抽放負壓     與開采煤層抽放不同,孔徑對瓦斯抽出量影響不大,多數礦井采用57~75 mm孔徑。同樣抽放負壓增加到一定數值后,也不可能再提高抽放效果,我國一般為幾千帕,國外多為13.3~26.6 kPa。