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瓦斯抽采基本做法

瓦斯抽采基本做法
1、瓦斯抽采方式方法:
经过多年攻关试验研究,芙蓉集团公司目前采用有包括工作面采掘前底板和顺层预抽、边掘边抽、边采边抽及采后对采空区进行缷压抽等多种抽采方式,成功应用底板穿层网格钻孔抽采、顺煤层钻孔抽采、俯伪斜下邻近层钻孔抽采、顶板裂隙及采空区抽采等多种方法在内的综合立体抽采方法,矿井基本形成了“先抽后掘”、“先抽后采”的瓦斯治理的格局,采区各段内瓦斯预抽率达25-30%以上才进行煤层巷道的掘进和回采工作。

采掘前预抽是在煤层底板沿工作面走向施工抽采瓦斯的专用岩石巷道(底板道),底板道内每隔15m施工一个钻场,在钻场内向煤层施工网格钻孔,钻孔间距6×6m、8×8m、10×10m,8×8m主要是控制首采煤层巷道掘进条带,钻孔终孔点在巷道两侧轮廓线外不低于10m(见图一),10×10m主要是控制首采煤层工作面范围,经过1-4年时间的预抽,预抽率达到25-30%以上后,才安排煤层巷道掘进和回采,此种抽采的目的主要是防止首采煤层巷道掘进和回采时发生煤与瓦斯突出,并降低其掘进和回采过程中的瓦斯涌出量。

对于地质构造较复杂,突出危险性较严重的区段,掘进条带的钻孔布置采用6×6m的网格,工作面的钻孔布置采用8×8m的网格,加密抽放钻孔来消除突出危险。

顺层预抽是在采煤工作面上、下顺槽采用ZY-100型或ZY-150型
钻机和Φ43mm或Φ 50mm钻杆配Φ64 mm无岩芯钻头,垂直巷道壁沿煤层施工一至二排平行钻孔,钻孔间距 1.5-5m。

一般在下顺槽中施工的上斜钻孔长度为50-80m,在上顺槽中施的下斜钻孔为30-60m,上、下斜钻孔间留10m隔离带(见图二)。

此种抽采方式旨在消除首采煤层工作面回采期间本煤层的突出危险并降低回采工作面的瓦斯涌出量。

俯伪斜穿层钻孔抽采下邻近煤层瓦斯技术,主要是针对无底板岩石抽采巷道或底板道抽采效果不佳的采煤工作面,在首采层开采时为了减少其下邻近煤层缷压瓦斯对开采的影响实施。

即在首采煤层巷道内施工本煤层顺层预贩孔的同时,在其底部每间隔5m,沿与工作面推进方向呈145。

-135。

夹角的伪斜方向,以-150--200的倾角向其下邻近煤层平行施工下斜钻孔,钻孔深度一般45-60m,钻孔穿过层间岩石后见煤长度要尽量长,以保证在开采前更加充分预抽下邻近煤层的瓦斯。

钻孔终孔点滞后工作面推进位置一般30-50m,保证开采中最大程度的抽采下邻近煤层缷压瓦斯(见图三)。

边掘边抽主要是针对无底板抽采巷道或底板抽采效果不佳的突出煤层掘进工作面而实施,即在掘进工作面退后5-10m位置两帮交错施工钻场,在钻场内向掘进工作面前方施工3-5个顺煤层钻孔进行抽采。

钻孔长度30-50m,终孔间距3-5m,钻孔控制巷道两侧轮廓线外不小于10m。

在掘进过程中实行超前预抽(见图四)。

采空区抽采是为了防止采空区大量高浓度瓦斯涌入采煤工作面或巷道而造成瓦斯超限的一项主要措施。

主要方法有:一是利用底板
道抽采管路直接抽采,与底板道预抽瓦斯不同之处是秘须根据采空区的瓦斯浓度、气体成份变化情况适当、准确、及时调整抽采负压,最大限度的抽采采动缷压瓦斯,并防止抽采引燃采空区浮煤或抽出较低浓度瓦斯。

二是在采煤工作面尾巷内埋管抽采,一般埋设直径100-150mm的钢管或塑料管,此种方法在杉木树矿N2432等多个工作面得到了应用,以解决上遇角瓦斯超限。

三是在工作面的回风巷向工作面采空区顶板裂隙带内施工钻孔抽采,一般每个钻场布置3个钻孔,钻孔直径64mm,此种方法抽采瓦斯浓度较高(50-80%),当回采工作面开采完毕封闭时,在密闭墙上埋设管道,直接对采空区进行抽采。

此种方法抽采的效果较好,但对于有自然发火的煤层在抽采过程中必须经常检测抽采管道和采空区的CO、温度等,防止抽采造成采空区内浮煤的发火。

2、钻孔施工和封孔工艺。

施钻工艺关系到钻孔能否施工到位,确保抽采的煤体得到有效控制。

1995年,我公司与重庆煤科分院合作进行顺煤层长钻孔施工工艺的研究,通过ZY-200型钻机研制,改高压水煤渣为高压风排渣和孔口高压水防尘,将长1.5Mr 钻杆改为长0.8m的钻杆,并改用合多金钢材料制作以增加其强度,钻头采用PDC(聚晶金钢复合片)制作,在钻头上镶反向节削合金片以处理卡、埋钻事故,同时打用多级组合钻具,增加钻杆与钻头间的直径差值,在瓦斯富集带,遇到强力喷孔、煤层破碎的情况下,将钻进液压控制在3-5MPa,转速控制在200-500rpm之间。

施工顺煤层长钻孔深度由原来的50m增加到150m,
一般在地质构造较复杂的地段出能够施工到100m左右。

近两年来,我公司自身也在不断地进行施钻工艺的改进和革新,取得了倾角-20。

以上的下斜钻孔施工,深度能够达到100m的好成绩。

封孔工艺则关系到钻孔能否抽出瓦斯的成败,是十分关键的一道工序。

为了保证钻孔的气密性,确保孔口抽采负压在13KPa以上而不漏气,封孔必须采用水泥砂浆泵机械封孔,封孔深度开孔在岩石中的必须在5M以上、开孔在煤层中的必须达8m以上。

(三)瓦斯抽采管理
抽采瓦斯是治理瓦斯灾害的根本措施,我公司各级领导都级予高度重视。

集团公司成立有通风处,各矿也相应成立有通风科,分别在集团公司、矿总工程师的领导下,负责“一通三防”的业务管理工作。

在瓦斯抽采管理方面,集团公司通处主要负责瓦斯采规划的编制,制订瓦斯抽采管理规范和检查考核办法,下达年、季度矿井瓦斯抽采计划,并对矿井进行检查考核。

矿通风科主要负责瓦斯抽采钻孔的设计与验收,制订矿井瓦斯抽采检查考核办法,下达矿井月度瓦斯抽采实施计划,并对施工单位的钻孔进尺及抽采瓦斯量进行质量和计量考核。

各矿均组建有专业的瓦斯抽采队伍,负责钻孔施、封孔、管路安装、抽采泵的运转、抽采参数的检测与计量、抽采系统的日常检查与维护等。

为了确保钻孔施工(隐蔽工程)到位,防止弄虚作假,各矿均实行跟班瓦斯检查员验收制度,即每个钻孔施工到位,在退出钻杆之前,由瓦检员与施钻班长在现场共同监督退钻计量,矿通风业务部门根据
瓦检员验收单考核钻孔进尺,通风科、抽采队每月必须对本月钻孔的长度、方位、倾角和封孔质量进行抽查,通风科和安监处、抽采队每朋月的抽查率不低于10%、30%,同时考核抽采瓦斯浓度和负压,对于钻孔长度、方位、倾角、封孔质量和抽采瓦斯浓度、负压达不到要求的钻孔,不能结算工资,并对有关人员进行处罚。

抽采钻孔施工必须建立施工台帐,台帐保留完整,并对钻孔见煤、喷孔等现象作详细记录,由地质和通风工程技术及人员对抽采钻孔资料进行分析研究,判断煤层变化趋势,以指导防突工作和及进修改钻孔设计。

为了确保瓦斯抽采工作的正常开展,我公司对其费用投入坚决给予保证。

每年对瓦斯抽采钻孔工程和管路安装工程作出资金计划安排,保障其正常投放;对瓦斯抽采钻孔工程按每米进尺给予8元补贴,从提取的安全费用中列支,同时矿井抽采的瓦斯按每立方米0.14元销售给公用公司,各矿必须将销售瓦斯的收入投用到瓦斯抽采中,要求此两项资金作到专款专用,保证瓦斯抽采工作的正常开展。

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