采用頂板梳狀定向鉆孔瓦斯抽采技術研究

王 龍

(山西蘭花科技創業股份有限公司,山西 晉城 048003)

1 抽采煤層及抽采系統概況

1)抽采煤層。3號煤層:位于山西組下部,上距K8砂巖平均43.83 m左右,下距9號煤層平均62.50 m左右。煤層厚度4.63 m～7.15 m,平均厚6.26 m,煤層結構簡單一較簡單,一般含0～2層夾矸,為本井田穩定可采煤層。直接頂巖性主要為泥巖、細粒砂巖,老頂巖性為淺灰色中厚層粉砂巖、中粒砂巖;底板巖性為黑灰色泥巖、粉砂巖,局部為細砂巖。

2)煤塵爆炸性。據山西省產品質量監督檢驗所M20021230號檢驗報告,山西蘭花集團大陽煤礦煤塵火焰長度為0,巖粉用量亦為0,無煤塵爆炸危險性。

3)煤的自燃傾向性。根據山西省煤炭工業局綜合測試中心提交的3號煤層檢驗報告,大陽煤礦3號煤層吸氧量為1.250 6 cm3/g,煤層自燃等級為Ⅲ級,屬不易自燃煤層。

4)抽采系統。大陽煤礦3號煤層瓦斯抽采規模46 m3/min,布置兩套抽采系統,高負壓瓦斯抽采系統選用2臺CBF630-2BG3水環式真空泵,低負壓瓦斯抽采系統選用2臺CBF710-2BG3水環式真空泵,各抽采主管、干管、支管均選用螺旋縫埋弧焊鋼。

2 頂板梳狀定向鉆孔瓦斯抽采設計

3404工作面定向水平長鉆孔的布置如圖1所示。

1)鉆場位置。3404工作面長度1 256 m,鉆場布置在回風順槽巷道40 m拐角位置處,如圖2所示。

圖1 頂板鉆孔布置三維圖

圖2 2號鉆場鉆孔剖面圖

2)鉆孔參數。鉆孔直徑:選擇鉆孔直徑為120 mm。鉆孔個數:鉆孔直徑為120 mm時,鉆孔個數為3個。

3)鉆孔間距。3個定向鉆孔布置方式分別為內錯回風順槽25 m、30 m、35 m,鉆孔間距為5 m。

4)鉆孔布置。1號、2號、3號鉆孔終孔位置分別位于距離煤層頂板20 m、25 m、30 m處。……