千米鉆機(jī)模塊化抽采的應(yīng)用

陳明霞

（山西潞安集團(tuán)漳村煤礦抽采科， 山西 長治 046032）

1 2309工作面的瓦斯情況簡介

根據(jù)漳村煤礦礦3號(hào)煤層基礎(chǔ)瓦斯參數(shù)測定報(bào)告顯示，2309工作面最大原始含量為4.4 m3/min，該工作面本煤層通過千米鉆機(jī)7號(hào)鉆孔預(yù)抽后，回采前實(shí)測含量最大為4.26 m3/t，最大殘余可解吸瓦斯含量為1.62 m3/t，根據(jù)《煤礦抽采達(dá)標(biāo)暫行規(guī)定》要求，工作面對(duì)應(yīng)最大日產(chǎn)量大于10 000 t/d。

該工作面原始瓦斯含量為最大4.4 m3/t，殘存瓦斯含量為2.64 m3/t，可解吸瓦斯含量為1.76 m3/t。工作面瓦斯來源于本煤層和采空區(qū)，采用以下公式進(jìn)行預(yù)測：

式中：q1為相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t；K1為圍巖瓦斯涌出系數(shù)，取1.3；K2為工作面丟煤瓦斯涌出系數(shù)，用回采率的倒數(shù)來計(jì)算，取1.07；K3為采區(qū)內(nèi)準(zhǔn)備巷道預(yù)排瓦斯對(duì)開采層瓦斯涌出影響系數(shù)，取0.85；W0為煤層原始瓦斯含量，m3/t（按預(yù)抽后4.4 m3/t計(jì)算）；Wc為的殘存瓦斯含量，m3/t；m為開采層厚度，取6.37 m；M為工作面采高，取6.37 m。帶入數(shù)值計(jì)算得出q1=2.08 m3/t。瓦斯涌出量預(yù)測：2309工作面瓦斯含量最大為4.4 m3/t，根據(jù)公式算得q1=2.08 m3/t，根據(jù)采掘銜接工作面按日產(chǎn)8 000 t進(jìn)行計(jì)算，回采期間絕對(duì)瓦斯涌出量預(yù)計(jì)為11.56 m3/min。

2 千米鉆機(jī)施工情況

漳村煤礦于2018年使用VLD-1000型千米鉆機(jī)在580皮帶巷施工2309工作面本煤層及裂隙帶鉆孔，28材料巷探測SX12陷落柱邊界情況及+480m水平2號(hào)回風(fēng)巷掘前預(yù)抽定向鉆孔，26皮帶巷1號(hào)鉆場探測SX17陷落柱及2605運(yùn)巷掘前預(yù)抽定向鉆孔，26皮帶巷2號(hào)鉆場施工2606運(yùn)巷掘前預(yù)抽鉆孔，共施工鉆孔16個(gè)，截止2018年9月12日鉆孔進(jìn)尺10 650 m。其中鉆孔單孔分支最遠(yuǎn)進(jìn)尺為546 m，鉆孔投影為545.09 m。單孔最遠(yuǎn)進(jìn)尺為13 47 m（目前仍在繼續(xù)施工），單孔最多分支11個(gè)。

2309工作面共施工6個(gè)長距離定向鉆孔，其中1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)孔為頂板長距離裂隙帶定向鉆孔，4號(hào)、6號(hào)孔代替高抽巷長距離定向試驗(yàn)鉆孔，7號(hào)孔為采前預(yù)抽鉆孔（施工有8個(gè)煤層分支），具體見表1、下頁表 2。

表1 2309工作面1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)、6號(hào)孔鉆孔施工參數(shù)表

并網(wǎng)方式：為能夠準(zhǔn)確測量出千米鉆機(jī)鉆孔的抽采效果，并且考慮到充分抽采，使用426抽采管直接引入鉆場內(nèi)，在并網(wǎng)方式上采用了4寸并網(wǎng)膠管、4寸孔板及旁通結(jié)合的方式進(jìn)行單孔測量。

3 2309工作面頂板長距離定向鉆孔施工效果分析

2309工作面1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)、6號(hào)為6月10日四點(diǎn)班開始帶抽，帶抽后，鉆孔抽采參數(shù)見下頁表3。

根據(jù)2309工作面頂板長距離定向鉆孔抽采數(shù)據(jù)可知：

1）由以上數(shù)據(jù)可知，6月14日至6月20日瓦斯?jié)舛瓤傮w呈逐漸下降的趨勢，混流、純流總體則呈不斷增大的趨勢，但趨勢變化不明顯，幅度較小。分析認(rèn)為：隨著工作面的向前推進(jìn)，至6月20日工作面風(fēng)巷端已越過5個(gè)鉆孔投影位置的正下方，可能受采動(dòng)影響，煤體膨脹變形，工作面頂板裂隙不斷發(fā)育，采空區(qū)的瓦斯通過裂隙帶涌入鉆孔內(nèi)，導(dǎo)致濃度逐漸下降，混流、純流則不斷增大。但鉆孔周圍裂隙發(fā)育程度不高，混流和純流增大幅度較小[1]。

表2 2309工作面7號(hào)采前預(yù)抽鉆孔施工參數(shù)表

2）4號(hào)孔濃度＞1號(hào)孔濃度＞2號(hào)孔濃度＞3號(hào)孔濃度，而4號(hào)孔層位＞1號(hào)孔層位＞2號(hào)孔層位＞3號(hào)孔層位，分析認(rèn)為裂隙帶鉆孔濃度和鉆孔層位呈正相關(guān)關(guān)系。

表3 2309工作面頂板長距離定向鉆孔抽采參數(shù)表

3）6號(hào)孔6月16日測量濃度迅速下降，混流增大，純流減小[2]。分析認(rèn)為可能是由于回采至該處時(shí)頂板垮塌，導(dǎo)致采空區(qū)通過裂隙和鉆孔導(dǎo)通的原因?qū)е碌摹?/p>

4）6月19日5個(gè)鉆孔的參數(shù)總體呈濃度、純流略微上漲[3]，混流減少的趨勢。分析認(rèn)為可能是鉆孔周圍裂隙受采動(dòng)影響，裂隙閉合的原因?qū)е碌摹?/p>

4 結(jié)論

1）裂隙帶鉆孔濃度和鉆孔層位呈正相關(guān)關(guān)系；

2）采動(dòng)因素會(huì)對(duì)裂隙帶發(fā)育造成影響，從而對(duì)鉆孔各項(xiàng)參數(shù)有一定影響，但參數(shù)變化幅度不大；

3）由于2309工作面頂板長距離定向鉆孔目前帶抽時(shí)間較短，后期需繼續(xù)進(jìn)行分析總結(jié)。