高位定向鉆孔分層布置與瓦斯抽采效果分析
2022-07-18 08:03:44王永文姚寧平王海龍閆志強王建強賈曉峰杜學明
鉆探工程
2022年4期
王永文，姚寧平，王海龍，張 杰*，閆志強，王建強，賈曉峰，杜學明
（1.山西汾西礦業（集團）有限責任公司，山西 介休 032000；2.中煤科工集團西安研究院有限公司，陜西 西安 710077）
0 引言
瓦斯災害是煤礦重大自然災害之一，嚴重威脅、制約著礦井安全生產［1-2］。隨著礦井開采深度的增大，礦井瓦斯涌出量增大，采空區瓦斯涌出現象加劇，治理不善極易造成瓦斯超限，嚴重制約著煤礦安全生產。據統計，高瓦斯礦井采空區瓦斯涌出量占比可達40%～50%［3］。采空區瓦斯涌出易引起回風巷瓦斯超限，威脅礦井安全生產。因此，高效抽采采空區瓦斯對保障工作面安全生產意義重大［4］。國內采空區瓦斯治理方法目前主要有：高抽巷和高位鉆孔。高抽巷是布置在所采煤層頂板裂隙帶內專用瓦斯抽采的巷道，存在巖巷施工成本高，掘進周期長等不足；高位鉆孔是在開采煤層頂板施工瓦斯抽采鉆孔，將鉆孔布置在裂隙帶內，治理采空區瓦斯。定向高位鉆孔施工采用定向鉆進技術，具有鉆孔軌跡可控的優點，在治理采空區瓦斯具有顯著優勢，不僅單孔深度大，而且有效孔段比例高。近年來，隨著定向鉆進技術與裝備的不斷發展，已在全國多個礦區推廣采用頂板高位定向鉆孔進行采空區瓦斯治理，取得了顯著的效果［5-10］。筆者采用“三帶”分布理論和采動裂隙“O”型圈理論對頂板高位定向鉆孔層位采取分層布置，通過現場試驗，分析了高位定向鉆孔在抽采周期內不同階段瓦斯抽采的效果。
