穿層鉆孔抽采達標時間分析

任芝林（重慶松藻煤電有限責任公司安全監察部，重慶綦江 401445）

穿層鉆孔抽采達標時間分析

任芝林
（重慶松藻煤電有限責任公司安全監察部，重慶綦江 401445）

瓦斯抽采是治理瓦斯最根本的方法，也是防止煤與瓦斯突出事故最有效的手段。根據《防治煤瓦斯瓦斯突出規定》要求：突出煤層瓦斯壓力小于0.74MPa、瓦斯含量小于8m3/t時為無突出危險，即瓦斯抽采達標，本文通過對煤層原始瓦斯含量與鉆孔抽采后殘余瓦斯含量比較，并畫出減小趨勢圖，推算出Φ65mm穿層鉆孔抽采達標所需時間，對礦井安全生產和合理采掘部署起著重要意義。

穿層鉆孔 抽采達標 時間分析

1　前言

煤與瓦斯突出是發生在煤礦極其復雜的瓦斯動力災害現象之一，瓦斯抽采是治理瓦斯最根本的方法，也是防止煤與瓦斯突出事故最有效的手段。瓦斯抽采是用專門的設施把煤層、巖層或采空區中的瓦斯抽出的措施。瓦斯抽采不僅是降低涌入井下巷道的瓦斯量、提高礦井生產能力的重要手段，也是防治煤與瓦斯突出的根本方法之一。目前我礦解決煤與瓦斯突出的抽采方法主要是穿層條帶預抽，其鉆孔布孔方式為6m×6m，控制巷道幫外15m，終孔孔徑為Φ65mm。根據《防治煤瓦斯瓦斯突出規定》要求：突出煤層瓦斯壓力小于0.74MPa、瓦斯含量小于8m3/t時為無突出危險，即瓦斯抽采達標。因此確定鉆孔瓦斯抽采達標時間，對礦井安全生產和合理采掘部署起著重要意義。

2　礦井概況

表3.1　考察區段原始瓦斯含量測定表

表3.2　穿層鉆孔測點抽采參數統計表

表4.1　鉆孔綜合預抽率計算表

渝陽煤礦地處重慶市綦江縣安穩鎮羅天村，北距重慶市區174km，距綦江縣城83km，位于渝黔鐵路和渝黔高速公路旁，交通較為方便。礦井位于松藻礦區中部，井田東以兩河口向斜軸線與逢春煤礦和同華煤礦分界，南以9#勘探線和羊叉河與逢春和石壕煤礦分界，西以羊叉河與打通一礦分界，北以-60m標高為開采技術邊界。井田略呈三角形，面積25.8km2。礦井設計三個水平開采，即+355m水平、+150m水平和-60m水平。已形成的主干開拓巷道有金雞巖主副斜井一對、金雞巖回風平硐、陽地灣副斜井、陽地灣架空人車斜井、安穩運煤斜井和陽地灣回風斜井；開采布置采用盤區石門、溜煤眼布置，采煤方法為傾斜長壁、仰斜開采。

渝陽煤礦為近距離煤層群，可采或局部可采煤層自上而下有6#、7#、8#和11#煤層，其中7#煤層為弱突出煤層、11#煤層為無突出煤層，7#、11#煤層作為保護層首先開采；8#煤層為中厚煤層，是礦井的主采層，具有嚴重突出危險性，作為被保護層開采。北二盤區自投產以來，共發生煤與瓦斯突出30次，其中8#層5次，最大一次（8#層）突出煤量695噸，瓦斯量41000m3。隨著礦井采掘生產進入下水平后，煤層埋深增加，瓦斯壓力和含量增大，采掘生產過程中瓦斯涌出量增大及煤與瓦斯突出危險加大，嚴重制約著礦井安全生產和經濟發展。

表4.2　預抽后煤層瓦斯含量測定表

3　實施過程

N3702東回風巷條帶鉆孔在N3702東瓦斯巷內施工，設計鉆孔間距為6m×6m，控制巷道幫外15m以上，終孔于7#煤層頂板0.5m，終孔孔徑為Φ65mm，鉆孔布置方式見圖3.1。鉆孔在施工過程中，利用巖芯管取出7#層煤樣進行瓦斯含量快速測定，所測定此區域原始瓦斯含量見表3.1。

由于快速測定煤層瓦斯含量技術在礦應用時間短，測定的煤層瓦斯含量誤差較大，因此所測定北三區7#煤層原始瓦斯含量取最大值，即24.08m3/t。所有考察鉆孔于2009年9月施工完成，所有鉆孔采用機械水泥漿封孔，封堵深度在5m以上。并在160#-161#鉆場間設置測點，將151#-160#鉆場鉆孔進行單獨計量，所測定的抽采參數見表3.2。

4　效果分析

N3702東瓦斯巷穿層考察鉆孔全部施工完畢并形成抽放后，根據表3.2中所測定的鉆孔抽采參數，計算出鉆孔綜合預抽率，見4.1。

穿層鉆孔通過兩個月的抽放后，分別在158#-159#、153#-154#鉆場之間施工穿層檢驗孔，并取出7#煤層煤樣，測定出預抽后7#煤層瓦斯含量，詳見表4.2。

N3702東瓦斯巷穿層鉆孔通過兩個月抽采后，煤層瓦斯含量降至19.54m3/t-20.13m3/t，因此根據鉆孔抽采與煤層瓦斯含量關系趨勢圖，見圖4.1。

從圖4.1中可以看出，N3702東瓦斯巷穿層鉆孔通過18個月抽放，可將7#煤層瓦斯含量降低至8m3/t以下，即瓦斯抽采達標。因此，煤層瓦斯含量的大小直接影響煤層突出危險性，通過鉆孔預抽后可以降低煤層瓦斯含量，且隨鉆孔抽放時間的增加，煤層瓦斯含量也隨之降低。

5　結語

（1）煤層瓦斯含量隨鉆孔抽放時間增長而降低，此次通過對煤層原始瓦斯含量與經鉆孔抽采后煤層瓦斯含量變化情況的比較，并根據瓦斯含量降低趨勢推算出Φ65mm穿層鉆孔抽采達標時間約18個月。

（2）Φ65mm穿層鉆孔抽采達標時間較長，制約著礦井瓦斯抽采超前，因此礦應用了高壓水力割縫、增加鉆孔孔徑、不同封孔工藝來提高封堵質量等措施提高鉆孔抽采效果，進而縮短鉆孔抽采達標時間。

［1］《煤礦瓦斯抽采工程設計規范》（GB50471 2008）.

［2］《煤礦安全規程》2011年版.

［3］《防治煤與瓦斯突出規定》（國家安全生產監督總局 國家煤礦安全監察局）2009年版.

［4］《煤礦安全監控系統通用技術要求（AQ6201-2006）》.

［5］《關于印發〈煤礦井下安全避險“六大系統”建設完善基本規范（試行）〉的通知》（安監總煤裝〔2011〕33號）.

［6］《煤礦瓦斯抽采（放）監控系統通用技術條件》（M T/T1126-2011）.

［7］《關于加強煤與瓦斯突出事故監測和報警工作的通知》（安監總煤裝〔2013〕28號）.

任芝林（1965-）男，重慶工程職業技術學院畢業，目前在重慶松藻煤電有限責任公司安全監察部工作。