采煤工作面定向长钻孔抽采技术

发表时间:2020/10/10   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:李保全
[导读] 摘要:顾北煤矿1煤煤层厚度大,煤层透气好,煤层为Ⅱ类自然发火煤层,属于易自然发火煤层。
        淮南矿业集团顾北矿  安徽淮南  232001
        摘要:顾北煤矿1煤煤层厚度大,煤层透气好,煤层为Ⅱ类自然发火煤层,属于易自然发火煤层。采用定向长钻孔抽采采空区泄压瓦斯取得了良好效果。本文对12个定向长钻孔抽采效果进行分析,总结长钻孔布置方式对抽采效果的影响,为下一个工作面定向长钻孔布置提供依据。
        关键词:定向长钻孔;瓦斯治理;顶板走向钻孔;钻孔布置方式
        1、工作面概括
        13121工作面为顾北矿南一1煤采区首采工作面。工作面为倾向长壁布置,面长205m,可采长度1050m,平均煤厚7.5m位于南一1煤采区,工作面标高-478.68m~-583.41m,煤层倾角3~14°,平均8°。13121工作面处于无突出危险区,实测最大原始瓦斯压力0.6 MPa,最大原始瓦斯含量5.22m3/t。
        13121工作面瓦斯治理方式采用底板穿层孔、顺槽顺层孔、顶板走向钻孔抽采,以及上隅角埋管抽采等措施。其中顶板走向钻孔首次采用定向长钻孔抽采技术。
        2、长钻场钻孔布置方式
        2.1钻孔布置方式
        钻场尺寸:长*深*高=12m*5.0m*3.9m。钻场内设计12个长钻孔,终孔孔径φ153mm,设计孔深650m,设计钻孔量7800m。钻孔倾角范围16°~19°,方位范围3.8°~13.8°,1#~6#钻孔终孔位置距离煤层顶板41m,7#~12#钻孔终孔位置距离煤层顶板30m。1#~6#钻孔终孔位置距离巷帮分别为10m、18m、26m、34m、42m和50m;7#~12#终孔位置距离巷帮分别为6m、14m、22m、30m、38m和46m。
        2.2合茬抽采方式
        从顶板孔(DN400)管路连接一节DN400整管(约4.5m),然后连接多通A,在多通A上侧面与上面分别焊接6个6吋三通(焊接法兰盘),每个三通连接一个DN150支管共12个孔。
        3、抽采效果分析
        3.1打钻成果统计表
       
        3.2抽采效果影响分析
        3.2.1工作面距长钻场距离对抽采纯量的影响:
        ①工作面距钻场前帮距离统计表如下:
       
        ②根据考察情况,13121长钻孔纯量与工作面与长钻场距离关系图附下(选取1、2、6、7号孔):
       
        根据上图分析:随着回采的推进,钻孔单孔抽采纯量呈上升趋势。
        3.2.2长钻孔垂高对抽采纯量的影响:
        1#~6#钻孔终孔位置距离煤层顶板41m,7#~12#钻孔终孔位置距离煤层顶板30m。分别选取1#与7#进行比较
       
        根据上图分析:钻孔距煤层顶板垂高位于40m层位的抽采效果要好于垂高在30m层位的钻孔。
        3.2.3长钻孔距巷帮对抽采纯量的影响:
        1#~6#钻孔终孔位置距离巷帮分别为10m、18m、26m、34m、42m和50m;(选取1、2、4号孔)
       
        根据上图分析:钻孔水平位置越靠近上隅角的抽采效果要越好。
        综上分析:1、工作面推进时钻孔终孔点距长钻场32~100m时抽采效果最佳,在回采期间,钻孔前300m抽采纯量较小,抽采效果不太明显;2、长钻孔垂高控制在40m层位抽采效果比控制在30m层位要好;3、在同一垂高范围内,长钻孔距巷帮越近抽采效果越佳。
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