傾向高位鉆孔在長平公司的應用

趙財軍 康沛 郝建文

摘要：長平公司4308采面經預測回采期間瓦斯涌出量為12 m3 /t，為治理4308綜采工作面采空區瓦斯，最大限度降低回采期間采空區瓦斯涌出，施工傾向高位鉆孔抽采采空區裂隙帶富集區內高濃度瓦斯，根據觀測結果顯示，4308采面8#高位鉆場傾向高位鉆孔單孔抽采濃度最高達到80%，單孔抽采純量最高達3.62 m3/min，有效解決了采空區瓦斯涌出問題。

關鍵詞：傾向高位鉆孔；瓦斯抽采；采空區瓦斯治理

1 工作面概況

4308大采高工作面走向長1356.8m，傾斜長225m，煤層厚度為5.37m。總厚度為5.37m ，其中煤厚5.17m，泥巖夾層厚度0.20m，回采區域地面標高為917～1178m，煤層底板標高為476～558m。

工作面順槽巷道分別為43082巷、43081巷、43083巷，巷道高度3.5m， 4308工作面采用傾斜長壁、全部垮落、后退式綜合機械化大采高一次采全高采煤方法。

2 裂隙帶高度的確定

為最大限度抽采采空區瓦斯，鉆孔應布置在裂隙帶內或裂隙帶以下，根據4308采面頂板巖性概況，結合表1中裂隙帶的計算公式得出煤層開采后上覆巖層的裂隙帶的高度為29.2米。本次主孔層位選擇在煤層頂板上方24～30m。

h2=m0.5（k2+k3）-1

h2= 29.02m

式中：

h2：裂隙帶高度，m；

m： 煤層厚度，m，取5.37m；

k2 ：冒落帶巖層剩余碎脹系數，取1.35；

k3：裂隙帶巖層移動后的裂脹系數，取1.02；

3 傾向高位鉆孔設計

3.1 #鉆孔設計參數

8#鉆場設計1個鉆孔，最大孔深為540m，水平段長度約為520m.鉆孔終孔位置位于3#煤頂板上方24m～30m處，鉆孔終孔水平方向上的間距為14m，如圖1所示。1#孔開孔高度32m，傾角16°，方位角147°，目標方位180°，鉆孔設計深度540m，鉆孔有效段基本位于煤層頂板30m處鉆孔設計軌跡見圖1和圖2。

3.2 鉆孔封孔工藝

鉆孔封孔采用Φ160mmPVC封孔管，采用專用封孔水泥注漿封孔不少于12米，孔口用水泥砂漿封堵不少于200mm。

4 抽采效果分析

4308采面8#高位鉆場從2017年8月18日鉆孔開抽到2017年12月4日全部鉆孔關閉在108天內共抽采瓦斯384667.2m3。高位鉆場施工傾向鉆孔預抽煤層頂板裂隙瓦斯，大大提高了抽采效率，保證采面在回采期間上隅角及回風瓦斯降低至安全值以下，加快了采面推進速度，實現了安全、高產、高效。

參考文獻：

[1]俞啟香.礦井瓦斯防治[M].徐州：中國礦業大學出版社，1992.

[25]張景飛，郭德勇，丁開舟.高位鉆孔瓦斯抽放技術應用的研究[J]煤礦安全，2004，35（7）： 57.