鶴煤十礦不穩(wěn)定底板穿層抽采瓦斯技術(shù)研究.pdf

1、煤層中賦存的瓦斯是威脅煤礦安全生產(chǎn)的主要災(zāi)害來(lái)源之一，行之有效的措施就是對(duì)煤層瓦斯進(jìn)行預(yù)抽，目前業(yè)內(nèi)廣泛使用底板巷穿層鉆孔抽采瓦斯。在抽采實(shí)踐工作技術(shù)中普遍采用順層鉆孔、穿層鉆孔、地面鉆孔等多種措施共同治理瓦斯實(shí)踐工作，同時(shí)我國(guó)高瓦斯礦井在巷道掘進(jìn)、瓦斯泵送、頂?shù)装宄橄锞蜻M(jìn)、瓦斯抽采鉆井、高抽巷及隨之而來(lái)的水平鉆井等方面取得重大突破，瓦斯事故治理與預(yù)防方面取得了良好的治理效果。
　　面對(duì)高瓦斯煤層復(fù)雜的地質(zhì)采礦條件，煤層埋藏深，滲

2、透系數(shù)低，煤層含氣量和壓力大的特點(diǎn)，煤層透氣性系數(shù)很低的地區(qū)瓦斯抽采難度很大，因此在此方面通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐研究，利用地面鉆進(jìn)預(yù)抽、水力化預(yù)裂措施、控制預(yù)裂爆破,大直徑擴(kuò)孔、鉆孔、超前卸壓、網(wǎng)形布孔、密集布孔、橫向鉆孔等治理措施可以有效降低煤層消突和突出危險(xiǎn)性煤層瓦斯壓力。在對(duì)瓦斯事故進(jìn)行防治的實(shí)踐過(guò)程中，我國(guó)建立了一系列安全可靠的管理體系，提出了有效的治理措施。
　　本文以鶴煤十礦突出煤層瓦斯抽采的工程實(shí)踐為背景，首先現(xiàn)

3、場(chǎng)對(duì)瓦斯抽采過(guò)程中的基本參數(shù)進(jìn)行測(cè)定，主要包括瓦斯抽采半徑和煤層瓦斯抽放衰減系數(shù)等內(nèi)容，得到瓦斯抽放設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)參數(shù)。然后對(duì)目前正在進(jìn)行的1309底板抽采巷抽采瓦斯效果進(jìn)行觀測(cè)和分析，以此對(duì)底抽巷抽采瓦斯的鉆場(chǎng)、負(fù)壓和封孔工藝進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。最后針對(duì)底板穿層鉆孔施工中出現(xiàn)嚴(yán)重影響打鉆，垮孔嚴(yán)重的現(xiàn)象提出相應(yīng)的鉆孔封堵改進(jìn)工藝。研究結(jié)果表明：根據(jù)對(duì)瓦斯抽采的基本參數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定結(jié)果，計(jì)算確定底板抽采巷瓦斯抽采半徑為2.7m，針對(duì)抽采效果的觀測(cè)結(jié)

4、果分析認(rèn)為：鶴煤十礦煤層預(yù)抽應(yīng)采用中負(fù)壓，并對(duì)鉆場(chǎng)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)。研究發(fā)現(xiàn)在底板巷與煤層之間有兩層泥巖，受到集中應(yīng)力作用及遇水膨脹作用，抽采孔出現(xiàn)變形、破壞、塌孔現(xiàn)象。并且封孔管的外徑小于鉆孔直徑，造成兩者之間存在階梯狀堵孔現(xiàn)象。最后基于對(duì)封孔效果的核心影響因素進(jìn)行的全面分析，提出了“徑向強(qiáng)力膨脹”封孔技術(shù)方案。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明：該封孔工藝可以實(shí)現(xiàn)鉆孔與封孔管間具有良好的氣密性，可以促使瓦斯抽放濃度進(jìn)一步提高，而且有效地降低了抽采成本。