淺談?lì)A(yù)抽和高位抽放瓦斯技術(shù)的應(yīng)用

張盛祥,邱明華

（長(zhǎng)春東煤高技術(shù)股份有限公司,吉林 延吉 133000）

1 概況

31903工作面位于礦井西部3采區(qū)，工作面走向長(zhǎng)1300m，工作面長(zhǎng)180m，煤層平均厚度為2.8m，煤層傾角5～100。煤層直接頂為細(xì)砂巖，厚7.3m，老頂為粗砂巖，厚14m。因?yàn)榛鸪蓭r的侵入，使煤層厚度的不均勻，并讓火成巖的附近煤層受擠壓后變得破碎，該工作面進(jìn)、回風(fēng)巷在掘進(jìn)期間瓦斯掘進(jìn)涌出量平均3.48～5.06m3/min。在31903工作面初采至25m之間，該工作面瓦斯涌出量5.0m3/min左右，在采至25m后，由于老頂來(lái)壓，工作面涌出瓦斯突然增高，瓦斯涌出量達(dá)到11.62～16.84m3/min，周期來(lái)壓時(shí)，工作面瓦斯和上隅角涌出量時(shí)高時(shí)低。

2 瓦斯流動(dòng)規(guī)律的分析

根據(jù)回采工作面礦山壓力規(guī)律的研究，隨工作面回采，在工作面垂直方向上形成三個(gè)帶,就是（1）冒落帶；（2）裂隙帶；（3）彎曲下沉帶。在水平方向上形成三個(gè)區(qū)，就是（1）煤壁支撐區(qū)；（2）離層區(qū)；（3）重新壓實(shí)區(qū)。這個(gè)受采動(dòng)壓力場(chǎng)影響形成的裂隙空間，便成為瓦斯流動(dòng)通道。通過(guò)鉆孔內(nèi)的負(fù)壓，加速了瓦斯的流動(dòng)，提高抽出瓦斯效果。

31903工作面瓦斯最主要來(lái)自于下覆19b#煤層，在鉆孔實(shí)施中，鉆孔不僅要穿透19b#煤層，還要實(shí)現(xiàn)對(duì)煤層瓦斯的預(yù)抽和工作面超前抽放，即工作面離鉆場(chǎng)還有一段距離時(shí)，能抽出高濃度瓦斯，這就說(shuō)明煤層底板已有裂隙，成為瓦斯通道。這部分瓦斯顯然是本煤層和下覆19b #煤受采動(dòng)后形成瓦斯解吸。解吸的瓦斯又通過(guò)煤壁裂隙和底板裂隙流入抽放鉆孔，使預(yù)抽和高位鉆孔能抽到高濃度瓦斯。

工作面離鉆孔較近時(shí)，抽放瓦斯?jié)舛葘⒆冃。藭r(shí)最好保留鉆場(chǎng)，可以接上抽放管路，抽放上隅角瓦斯。

3 瓦斯抽放的方法

3.1 瓦斯巷預(yù)抽瓦斯

根據(jù)以往在國(guó)內(nèi)其它礦井治理鄰近層和采空區(qū)瓦斯的成功經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合開(kāi)采煤層的賦存條件的工作面巷道布置情況，分析研究采用旁側(cè)瓦斯巷治理鄰近層和采空區(qū)瓦斯。該方法是在31903工作面回風(fēng)巷旁側(cè)30m處，延19#煤層或19b#開(kāi)掘一條瓦斯巷。

（1）通過(guò)高壓注水泵驅(qū)動(dòng)水流壓入煤層中，高壓壓裂后出現(xiàn)的裂隙，擴(kuò)寬并伸展這些裂隙，進(jìn)而在煤中產(chǎn)生更多的次生裂縫和裂隙，以便更好地形成大面積裂隙，增加煤層的透氣性，轉(zhuǎn)變瓦斯物理性質(zhì)，同時(shí)增加煤體濕度，起到降塵作用。

（2）在瓦斯巷內(nèi)施工鉆孔進(jìn)行抽放，通過(guò)開(kāi)采層的采動(dòng)影響所形成裂隙在抽放負(fù)壓作用下截流鄰近層涌出的瓦斯，同時(shí)將工作面采空區(qū)瓦斯抽走，降低采空區(qū)和鄰近層向工作面瓦斯涌出，有效地解決上隅角瓦斯積聚和回風(fēng)瓦斯超限問(wèn)題。

圖1 瓦斯巷抽放瓦期

3.2 高位鉆孔抽放采空區(qū)瓦斯

高位鉆孔是增加鉆孔在裂隙帶的有效長(zhǎng)度，利用穿層鉆孔抽放采空區(qū)裂隙帶的高濃度瓦斯，提高抽放效率。

抽放方法是沿煤層頂板向采空區(qū)方向呈扇形打6～8孔深為100～150m鉆孔，鉆孔終孔距工作面頂板的距離在8～25m（隨采高而變化），封孔后抽放裂隙帶及鄰近層瓦斯。

表1

圖2 高位鉆孔抽放采空區(qū)瓦斯

4 結(jié)束語(yǔ)

31903工作面通過(guò)瓦斯巷預(yù)抽瓦斯和高位鉆孔抽放采空區(qū)瓦斯，工作面未發(fā)生過(guò)一起瓦斯超限事故，工作面回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛仍?.4%左右，工作面上隅角瓦斯?jié)舛茸罡?.9%，平均瓦斯?jié)舛?.6%左右。實(shí)踐證明，我們采用瓦斯巷預(yù)抽瓦斯和高位鉆孔抽放采空區(qū)瓦斯方法，是解決高瓦斯礦井回采工作面瓦斯超限的有效方法。