頂板巖巷網格穿層鉆孔抽采瓦斯的實踐與探索

摘 要:本文簡要介紹了頂板巖巷網格穿層鉆孔抽采輔以機巷順層鉆孔抽采在突出煤層新采區開拓過程中的運用原理、布置方法、注意事項及相關的技術措施，在適宜的條件下實施該措施，可以降低成本，取得較好的經濟及安全效益。

關鍵詞:頂板巖巷網格穿層鉆孔順層鉆孔突出煤層

中圖分類號:TD712文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)06(a)-0047-02

《防治煤與瓦斯突出規定》第六條規定:防突工作堅持區域防突措施先行、局部防突措施補充的原則。突出礦井采掘工作做到不掘突出頭、不采突出面。未按要求采取區域綜合防突措施的，嚴禁進行采掘活動。淮北礦業集團童亭煤礦86采區7、82煤層具有突出危險性，暫未進行開拓前區域突出危險性預測，根據《防治煤與瓦斯突出規定》第三十三條的規定，末進行區域預測的區域視為突出危險區。開拓前86采區7、82煤層防突措施暫按突出危險區進行設計，10煤按非突出危險煤層設計。

1 86采區概述

86采區主采7、82、10三層煤，整體為長1600m左右不規則菱形塊段。采區煤層走向變化大，主要受五里谷堆背斜影響，大體形成兩塊煤層傾向、角均不同的地質塊段，其傾向變化體現在東部NNE、西部$WW，其傾角變化體現出西部小、東部大這一特點。采區在中部被F11切割成東、西兩塊。煤層底板標高相差較大，最高為-360m，最低為-750m。

2 86采區區域瓦斯治理方案的提出

根據86采區瓦斯地質勘探資料，結合相鄰82、Ⅱ82及84采區區域瓦斯治理方案，86采區優先開采7煤層作為后期的82煤層的上保護層進行開采。7煤層作為突出危險煤層，開采前必須對7煤層進行區域瓦斯治理。開采保護層是進行區域瓦斯治理的一條有效途徑，進行保護層開采關鍵是選擇合適的煤層作為保護層。

非突出危險10煤層不能作為7、82煤層的下保護層進行開采，一方面，該區10煤層厚度薄，上距7煤層的垂距大于100m，超過作為下保護層開采的最大保護垂距，另一方面，該區10煤層構造復雜，大面積受沖刷，連續性差，無法進行連續開采，開采后存在大量的巖柱，不能完全保護7煤層。

6、5煤層不能作為7煤層上保護層開采，一方面，6、5煤層厚度薄，地質構造復雜，斷層多，連續性差;另一方面，6、5煤層作為上保護層開采，投入的物力、財力、人力大，經濟效益差，對于具有突出危險性的7煤層來說，不科學，不合理;6煤層距7煤層平均間距僅有7m，距突出煤層7煤太近從而可能威脅保護層工作面安全。

7煤層下距82煤層31m，煤層穩定，根據82、82下、84采區瓦斯治理資料，7煤相對于82煤的突出危險性較弱，7煤作為82煤層的上保護層進行開采積累了一定的經驗，7煤開采后對8煤的保護效果較好。所以，86采區選擇7煤層作為82煤層的上保護層進行優先開采。

3 頂板巖巷網格穿層鉆孔輔以機巷順層鉆孔抽采方案的提出

7煤瓦斯治理方案在參照86采區地質勘探資料，結合相鄰82、Ⅱ82及84采區區域瓦斯治理方案，先后提出了以下三中方案:

方案一:底板巖巷網格穿層鉆孔抽采瓦斯治理方案。7煤距8煤平均間距只有31m，86采區地質構造復雜，斷層較多，在7、8煤之間布置巖巷，施工的過程中有可能多次揭穿突出煤層，威脅巖巷掘進工作面施工安全。如果在8煤底板布置巖巷，對7煤進行打鉆解突，鉆孔必須穿過8煤，由于8煤較軟，存在塌孔現象，也無法下套管，用8煤底板巷對7煤打鉆預抽瓦斯無法實現。所以，底板巖巷網格穿層鉆孔解突7煤無法實現。

方案二:順層鉆孔抽采遞進掩護瓦斯治理方案。7煤煤層較軟，煤層順層孔施工深度在我礦一直末獲得突破性進展，根據82、Ⅱ82及84采區7煤順層鉆孔施工經驗，在7煤施工卸壓排放鉆孔深度只能達到40m左右，采用順層鉆孔解突施工機巷，由于工作面傾斜長度為150m左右，如果用該方案進行解突，工作面內部需要施工2~3條腰巷，須增加巷道工程量，也給工作面回采期間管理帶來較大的困難。所以本采區不采用該解突方案。

方案三:頂板巖巷網格穿層鉆孔抽采輔以機巷順層鉆孔瓦斯治理方案。7煤上距6煤7米、52煤46m左右，頂板上12m處存在31m厚的沙泥巖層，具備頂板巖巷施工條件，在頂板抽放巷底板施工網格鉆孔對7煤機巷、風巷、切眼及工作面內部進行預抽，我礦設備、人員等施工技術力量可以滿足要求。該方案為了減少抽放鉆孔的工程量，在工作面機巷解突施工后，從機巷向工作面內施工順層鉆孔，用以解突工作面下部40m范圍內煤層。

4 頂板抽放巷設計

考慮工作面回采前在機巷沿煤層施工40深的順層鉆孔預抽回采區域煤層瓦斯，為減少頂板抽放鉆孔的工程量及保障抽放巷的圍巖穩定性，7煤頂板抽放巷沿工作面走向布置在距7煤層頂板法距15m、風巷向下40m處。根據北京科技大學試驗和測試結果，確定86采區7煤的抽放半徑為3m，所以，頂板抽放網格穿層鉆孔終孔位置間距為6m。在地質構造變化區域或卸壓不充分的區域增補孔。

5 煤層區域瓦斯治理方案

在7煤層頂板按區段施工頂板抽放巷2條，施工至距切眼平距15m處用巖巷貫通，形成通風系統。在頂板抽放巷內施工抽放鉆孔，對機巷、風巷、切眼進行解突(突出危險區內非首采工作面沿空掘進的風巷不需要解突);工作面的機巷、風巷、切眼進行區域解突施工后，工作面面內上部采取網格鉆孔預抽煤層瓦斯;在工作面下部，從機巷向工作面內部施工40米深的順層鉆孔預抽回采區域煤層瓦斯。

突出危險區域煤層掘進實行巖巷預抽掩護，巖巷超前100m，預抽時間4個月;回采區域采用頂板網格穿層鉆孔輔以順層預抽煤層區域瓦斯，預抽時間6個月。

6 煤層區域防突措施效果檢驗

7煤作為保護層回采前采用預抽煤層瓦斯區域防突措施，以預抽區域的煤層殘余瓦斯壓力為主要指標進行措施效果檢驗。其中，在采用殘余瓦斯壓力指標對穿層鉆孔、順層鉆孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯區域防突措施和穿層鉆孔預抽石門揭煤區域煤層瓦斯區域防突措施進行檢驗時，以實際的直接測定值為依據。

7 結論

采用頂板網格穿層鉆孔輔以順層鉆孔預抽7煤層區域瓦斯防突措施，符合防突規程“區域防突措施先行、局部防突措施補充”的原則，消除了突出隱患，夯實了安全基礎，為7煤層作為保護層先期安全回采提供了保證。

參考文獻

[1] 何健，朵增祥，等.安徽淮北礦業(集團)公司童亭煤礦礦井地質報告.

[2] 袁亮.松軟低透煤層群瓦斯抽采理論與技術[M].北京:煤炭工業出版社，2004.

[3] 中華人民共和國煤炭工業部.防治煤和瓦斯突出細則［M］．北京:煤炭工業出版社，2005.

[4]曹稱平.近距離上保護層開采的實踐[J].煤炭科學技術，2006，4.

[5]陶偉，王孝有.平煤股份四礦遠程保護層開采綜合治理技術研究[J].中州煤炭，2010，6.

[6]劉明舉，王冕，李波，胡守濤.開采保護層的效果評價研究[J].煤炭科學技術，2011，1.

[7]汪國華.近距離上保護層開采卸壓范圍及臨界層間距研究[J].2010年河南理工大學碩士生論文.