永定莊礦瓦斯抽放工藝參數優化設計與應用

蘇建秀

（晉能控股煤業集團 永定莊煤業有限責任公司，山西 大同 037003）

0 引 言

隨著永定莊礦長期開采，工作面瓦斯量需要嚴格控制，防止因瓦斯濃度過高造成安全事故。81306 工作面瓦斯濃度超限區域主要集中在上隅角位置，降低上隅角瓦斯濃度可引入高位鉆孔瓦斯抽采工藝，大量學者與科研團隊開展了高位鉆孔瓦斯抽采工藝的研究。文獻[1]使用了動態三維建模的方法，對不同高度的孔位瓦斯抽采效果進行對比分析，證明了高位鉆孔良好的瓦斯抽采效果[1]。文獻[2]通過仿真軟件對高位鉆孔的參數配置進一步分析，給出了仰角、方位角、鉆孔深的最佳參數搭配。當前的主要研究成果，針對高瓦斯煤層抽采參數分析較少，無法滿足81306 工作面使用要求，因此采用理論分析與實地應用相結合的方式，開展瓦斯抽放工藝研究。

1 地質概況

永定莊礦承擔主要開采任務的81306 工作面平均傾角為5°，煤層厚度約6.70 m，延回撤通道向切眼方向煤層由厚變薄。工作面設計長260 m，推進距離長2 745 m，煤層平均夾矸4～5 層，夾矸厚度最大不超0.7 m，煤種類別為氣煤。81306 工作面煤層的可采系數為1，變異系數27.5%，煤層整體比較穩定。瓦斯氣體含量約4.5 m3/t，預估最大瓦斯絕對涌出量20.5 m3/min，瓦斯氣體壓力值不超0.36 MPa。現行的瓦斯抽放方法為本煤層預抽與高位鉆孔相結合。

2 瓦斯抽放參數優化

高位鉆孔抽放就是提前對工作面的瓦斯進行抽放，瓦斯氣體經由煤層開采頂板形成的縫隙通道排出工作面，并在煤壁高位鉆孔排除上隅角淤積的瓦斯氣體[3]。……